1. ການນຳໃຊ້ ແລະ ຄວາມຄືບໜ້າໃນການຄົ້ນຄວ້າການເຄືອບຊິລິກອນຄາໄບໃນວັດສະດຸສະໜາມຄວາມຮ້ອນຄາບອນ/ຄາບອນ
1.1 ຄວາມຄືບໜ້າຂອງການນຳໃຊ້ ແລະ ການຄົ້ນຄວ້າໃນການກະກຽມຖ້ວຍທົດລອງ
ໃນຂົງເຂດຄວາມຮ້ອນຂອງຜລຶກດຽວ,ເຕົາອົບຄາບອນ/ຄາບອນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ເປັນພາຊະນະບັນຈຸວັດສະດຸຊິລິໂຄນ ແລະ ຕິດຕໍ່ກັບເຕົາອົບ quartzດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 2. ອຸນຫະພູມການເຮັດວຽກຂອງໝໍ້ຫຸງຕົ້ມຄາບອນ/ຄາບອນແມ່ນປະມານ 1450 ℃, ເຊິ່ງຖືກກັດເຊາະສອງເທົ່າຂອງຊິລິກອນແຂງ (ຊິລິກອນໄດອອກໄຊ) ແລະໄອຊິລິກອນ, ແລະສຸດທ້າຍໝໍ້ຫຸງຕົ້ມຈະບາງລົງ ຫຼື ມີຮອຍແຕກເປັນວົງແຫວນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ໝໍ້ຫຸງຕົ້ມລົ້ມເຫຼວ.
ເຕົາອົບປະສົມຄາບອນ/ຄາບອນທີ່ເຄືອບດ້ວຍວັດສະດຸປະສົມໄດ້ຖືກກະກຽມໂດຍຂະບວນການຊຶມຜ່ານໄອເຄມີ ແລະ ປະຕິກິລິຍາໃນສະຖານທີ່. ການເຄືອບປະສົມປະກອບດ້ວຍການເຄືອບຊິລິກອນຄາໄບ (100~300μm), ການເຄືອບຊິລິກອນ (10~20μm) ແລະ ການເຄືອບຊິລິກອນໄນໄຕຣດ (50~100μm), ເຊິ່ງສາມາດຍັບຍັ້ງການກັດກ່ອນຂອງໄອຊິລິກອນຢູ່ດ້ານໃນຂອງເຕົາອົບປະສົມຄາບອນ/ຄາບອນໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ໃນຂະບວນການຜະລິດ, ການສູນເສຍຂອງເຕົາອົບປະສົມຄາບອນ/ຄາບອນທີ່ເຄືອບດ້ວຍວັດສະດຸປະສົມແມ່ນ 0.04 ມມ ຕໍ່ເຕົາ, ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານສາມາດບັນລຸ 180 ເທື່ອຂອງເຕົາ.
ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ໃຊ້ວິທີການປະຕິກິລິຍາເຄມີເພື່ອສ້າງຊັ້ນເຄືອບຊິລິກອນຄາໄບທີ່ເປັນເອກະພາບເທິງໜ້າດິນຂອງເຕົາອົບປະສົມຄາບອນ/ຄາບອນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂອຸນຫະພູມທີ່ແນ່ນອນ ແລະ ການປົກປ້ອງອາຍແກັສພາຫະນະ, ໂດຍໃຊ້ຊິລິກອນໄດອອກໄຊ ແລະ ໂລຫະຊິລິກອນເປັນວັດຖຸດິບໃນເຕົາເຜົາທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການປະຕິບັດອຸນຫະພູມສູງບໍ່ພຽງແຕ່ປັບປຸງຄວາມບໍລິສຸດ ແລະ ຄວາມແຂງແຮງຂອງຊັ້ນເຄືອບຊິລິກອນເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງປັບປຸງຄວາມຕ້ານທານການສວມໃສ່ຂອງໜ້າດິນຂອງຊັ້ນປະສົມຄາບອນ/ຄາບອນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແລະ ປ້ອງກັນການກັດກ່ອນຂອງໜ້າດິນຂອງເຕົາອົບໂດຍໄອ SiO2 ແລະ ອະຕອມອົກຊີເຈນທີ່ລະເຫີຍໄດ້ໃນເຕົາຊິລິກອນ monocrystal. ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງເຕົາອົບເພີ່ມຂຶ້ນ 20% ເມື່ອທຽບກັບເຕົາອົບທີ່ບໍ່ມີຊັ້ນເຄືອບຊິລິກອນ.
1.2 ຄວາມຄືບໜ້າຂອງການນຳໃຊ້ ແລະ ການຄົ້ນຄວ້າໃນທໍ່ນຳທາງໄຫຼ
ກະບອກນຳທາງຕັ້ງຢູ່ເໜືອເຕົາອົບ (ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1). ໃນຂະບວນການດຶງຜລຶກ, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມລະຫວ່າງພາຍໃນ ແລະ ພາຍນອກສະໜາມແມ່ນໃຫຍ່, ໂດຍສະເພາະພື້ນຜິວດ້ານລຸ່ມແມ່ນໃກ້ກັບວັດສະດຸຊິລິໂຄນທີ່ລະລາຍທີ່ສຸດ, ອຸນຫະພູມສູງທີ່ສຸດ, ແລະ ການກັດກ່ອນໂດຍໄອຊິລິໂຄນແມ່ນຮ້າຍແຮງທີ່ສຸດ.
ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ປະດິດຂະບວນການທີ່ງ່າຍດາຍ ແລະ ທົນທານຕໍ່ການຜຸພັງທີ່ດີຂອງຊັ້ນເຄືອບຕ້ານການຜຸພັງຂອງທໍ່ນຳທາງ ແລະ ວິທີການກະກຽມ. ກ່ອນອື່ນໝົດ, ຊັ້ນຂອງໜວດຊິລິກອນຄາໄບໄດ້ຖືກປູກຢູ່ໃນສະຖານທີ່ເທິງແມັດຕຣິກຂອງທໍ່ນຳທາງ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຊັ້ນນອກຊິລິກອນຄາໄບທີ່ໜາແໜ້ນໄດ້ຖືກກະກຽມ, ເພື່ອໃຫ້ຊັ້ນການຫັນປ່ຽນ SiCw ຖືກສ້າງຂຶ້ນລະຫວ່າງແມັດຕຣິກ ແລະ ຊັ້ນໜ້າດິນຊິລິກອນຄາໄບທີ່ໜາແໜ້ນ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 3. ສຳປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນແມ່ນຢູ່ລະຫວ່າງແມັດຕຣິກ ແລະ ຊິລິກອນຄາໄບ. ມັນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກົດດັນທາງຄວາມຮ້ອນທີ່ເກີດຈາກຄວາມບໍ່ກົງກັນຂອງສຳປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ.
ການວິເຄາະສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງປະລິມານ SiCw, ຂະໜາດ ແລະ ຈຳນວນຮອຍແຕກໃນການເຄືອບຈະຫຼຸດລົງ. ຫຼັງຈາກການຜຸພັງ 10 ຊົ່ວໂມງໃນອາກາດ 1100 ℃, ອັດຕາການສູນເສຍນ້ຳໜັກຂອງຕົວຢ່າງການເຄືອບແມ່ນພຽງແຕ່ 0.87% ~ 8.87%, ແລະ ຄວາມຕ້ານທານການຜຸພັງ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານການຊ໊ອກຄວາມຮ້ອນຂອງການເຄືອບຊິລິກອນຄາໄບດ໌ໄດ້ຮັບການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຂະບວນການກະກຽມທັງໝົດແມ່ນສຳເລັດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໂດຍການວາງອາຍເຄມີ, ການກະກຽມການເຄືອບຊິລິກອນຄາໄບດ໌ແມ່ນງ່າຍຂຶ້ນຫຼາຍ, ແລະ ປະສິດທິພາບທີ່ສົມບູນແບບຂອງຫົວສີດທັງໝົດແມ່ນເຂັ້ມແຂງຂຶ້ນ.
ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະເໜີວິທີການເສີມສ້າງແມັດຕຣິກ ແລະ ການເຄືອບພື້ນຜິວຂອງທໍ່ນຳທາງແກຣໄຟທ໌ ສຳລັບຊິລິກອນ monocrystal czohr. ນ້ຳຢາຊິລິກອນຄາໄບທີ່ໄດ້ຮັບໄດ້ຖືກເຄືອບຢ່າງເປັນເອກະພາບເທິງພື້ນຜິວຂອງທໍ່ນຳທາງແກຣໄຟທ໌ ທີ່ມີຄວາມໜາເຄືອບ 30~50 μm ໂດຍການເຄືອບແປງ ຫຼື ວິທີການສີດພົ່ນ, ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນວາງໄວ້ໃນເຕົາອົບທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ ສຳລັບປະຕິກິລິຍາໃນສະຖານທີ່, ອຸນຫະພູມປະຕິກິລິຍາແມ່ນ 1850~2300 ℃, ແລະ ການຮັກສາຄວາມຮ້ອນແມ່ນ 2~6 ຊົ່ວໂມງ. ຊັ້ນນອກ SiC ສາມາດໃຊ້ໄດ້ໃນເຕົາອົບເຕີບໂຕຜລຶກດ່ຽວ 24 ນິ້ວ (60.96 ຊມ), ແລະ ອຸນຫະພູມການນຳໃຊ້ແມ່ນ 1500 ℃, ແລະ ພົບວ່າບໍ່ມີຮອຍແຕກ ແລະ ຜົງທີ່ຕົກລົງມາເທິງພື້ນຜິວຂອງກະບອກນຳທາງແກຣໄຟທ໌ ຫຼັງຈາກ 1500 ຊົ່ວໂມງ.
1.3 ຄວາມຄືບໜ້າໃນການນຳໃຊ້ ແລະ ການຄົ້ນຄວ້າໃນກະບອກກັນຄວາມຮ້ອນ
ໃນຖານະທີ່ເປັນອົງປະກອບຫຼັກຂອງລະບົບສະໜາມຄວາມຮ້ອນຊິລິໂຄນ monocrystalline, ກະບອກກັນຄວາມຮ້ອນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄວບຄຸມການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມຂອງສະພາບແວດລ້ອມສະໜາມຄວາມຮ້ອນ. ໃນຖານະເປັນສ່ວນຮອງຮັບຂອງຊັ້ນກັນຄວາມຮ້ອນຂອງຝາດ້ານໃນຂອງເຕົາເຜົາຜລຶກດຽວ, ການກັດກ່ອນຂອງໄອຊິລິໂຄນນຳໄປສູ່ການຕົກຂອງຂີ້ເຫຼັກ ແລະ ການແຕກຂອງຜະລິດຕະພັນ, ເຊິ່ງໃນທີ່ສຸດນຳໄປສູ່ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຜະລິດຕະພັນ.
ເພື່ອເສີມຂະຫຍາຍຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນຂອງໄອຊິລິກອນຂອງທໍ່ສນວນປະສົມ C/C-sic, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ເອົາຜະລິດຕະພັນທໍ່ສນວນປະສົມ C/C-sic ທີ່ກຽມໄວ້ເຂົ້າໄປໃນເຕົາປະຕິກິລິຍາໄອເຄມີ, ແລະ ກະກຽມການເຄືອບຊິລິກອນຄາໄບທີ່ໜາແໜ້ນໃສ່ໜ້າຜິວຂອງຜະລິດຕະພັນທໍ່ສນວນປະສົມ C/C-sic ໂດຍຂະບວນການວາງໄອເຄມີ. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ, ຂະບວນການນີ້ສາມາດຍັບຍັ້ງການກັດກ່ອນຂອງເສັ້ນໄຍຄາບອນໃນແກນຂອງວັດສະດຸປະສົມ C/C-sic ໂດຍໄອຊິລິກອນໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ແລະຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນຂອງໄອຊິລິກອນເພີ່ມຂຶ້ນ 5 ຫາ 10 ເທົ່າເມື່ອທຽບກັບວັດສະດຸປະສົມຄາບອນ/ຄາບອນ, ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງກະບອກສນວນ ແລະ ຄວາມປອດໄພຂອງສະພາບແວດລ້ອມຄວາມຮ້ອນໄດ້ຮັບການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
2. ສະຫຼຸບ ແລະ ຄວາມຄາດຫວັງ
ການເຄືອບຊິລິກອນຄາໄບຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນວັດສະດຸສະໜາມຄວາມຮ້ອນຄາບອນ/ຄາບອນເນື່ອງຈາກມັນມີຄວາມຕ້ານທານການຜຸພັງທີ່ດີເລີດໃນອຸນຫະພູມສູງ. ດ້ວຍຂະໜາດທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງວັດສະດຸສະໜາມຄວາມຮ້ອນຄາບອນ/ຄາບອນທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດຊິລິກອນ monocrystalline, ວິທີການປັບປຸງຄວາມເປັນເອກະພາບຂອງການເຄືອບຊິລິກອນຄາໄບເທິງໜ້າດິນຂອງວັດສະດຸສະໜາມຄວາມຮ້ອນ ແລະ ປັບປຸງອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງວັດສະດຸສະໜາມຄວາມຮ້ອນຄາບອນ/ຄາບອນໄດ້ກາຍເປັນບັນຫາຮີບດ່ວນທີ່ຕ້ອງໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂ.
ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ດ້ວຍການພັດທະນາຂອງອຸດສາຫະກໍາຊິລິໂຄນ monocrystalline, ຄວາມຕ້ອງການວັດສະດຸສະໜາມຄວາມຮ້ອນຄາບອນ/ຄາບອນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງກໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນເຊັ່ນກັນ, ແລະເສັ້ນໄຍ SiC nanofibers ຍັງຖືກປູກຢູ່ໃນເສັ້ນໄຍຄາບອນພາຍໃນໃນລະຫວ່າງປະຕິກິລິຍາ. ອັດຕາການລະລາຍມວນສານ ແລະ ອັດຕາການລະລາຍເສັ້ນຊື່ຂອງວັດສະດຸປະສົມ C/C-ZRC ແລະ C/C-sic ZrC ທີ່ກະກຽມໂດຍການທົດລອງແມ່ນ -0.32 mg/s ແລະ 2.57 μm/s ຕາມລໍາດັບ. ອັດຕາການລະລາຍມວນສານ ແລະ ເສັ້ນຂອງວັດສະດຸປະສົມ C/C-sic -ZrC ແມ່ນ -0.24 mg/s ແລະ 1.66 μm/s ຕາມລໍາດັບ. ວັດສະດຸປະສົມ C/C-ZRC ທີ່ມີເສັ້ນໄຍ SiC nanofibers ມີຄຸນສົມບັດລະລາຍທີ່ດີກວ່າ. ຕໍ່ມາ, ຜົນກະທົບຂອງແຫຼ່ງຄາບອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຕໍ່ການເຕີບໂຕຂອງເສັ້ນໄຍ SiC nanofibers ແລະກົນໄກຂອງເສັ້ນໄຍ SiC nanofibers ທີ່ເສີມສ້າງຄຸນສົມບັດລະລາຍຂອງວັດສະດຸປະສົມ C/C-ZRC ຈະຖືກສຶກສາ.
ເຕົາອົບປະສົມຄາບອນ/ຄາບອນທີ່ເຄືອບດ້ວຍວັດສະດຸປະສົມໄດ້ຖືກກະກຽມໂດຍຂະບວນການຊຶມຜ່ານໄອເຄມີ ແລະ ປະຕິກິລິຍາໃນສະຖານທີ່. ການເຄືອບປະສົມປະກອບດ້ວຍການເຄືອບຊິລິກອນຄາໄບ (100~300μm), ການເຄືອບຊິລິກອນ (10~20μm) ແລະ ການເຄືອບຊິລິກອນໄນໄຕຣດ (50~100μm), ເຊິ່ງສາມາດຍັບຍັ້ງການກັດກ່ອນຂອງໄອຊິລິກອນຢູ່ດ້ານໃນຂອງເຕົາອົບປະສົມຄາບອນ/ຄາບອນໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ໃນຂະບວນການຜະລິດ, ການສູນເສຍຂອງເຕົາອົບປະສົມຄາບອນ/ຄາບອນທີ່ເຄືອບດ້ວຍວັດສະດຸປະສົມແມ່ນ 0.04 ມມ ຕໍ່ເຕົາ, ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານສາມາດບັນລຸ 180 ເທື່ອຂອງເຕົາ.
ເວລາໂພສ: ກຸມພາ-22-2024