Ts'ebeliso le tsoelo-pele ea lipatlisiso tsa ho koahela SiC ka har'a thepa ea tšimo ea mocheso oa carbon/carbon bakeng sa silicon-2 e nang le monocrystalline

1 Ts'ebeliso le tsoelo-pele ea lipatlisiso tsa sekoahelo sa silicon carbide thepa ea tšimo ea mocheso oa carbon/carbon

1.1 Ts'ebeliso le tsoelo-pele ea lipatlisiso ho lokiseng sebolaea-mafu

Tšimong ea mocheso oa kristale e le 'ngoe,sebolaya-mollo sa khabone/khabonee sebelisoa haholo-holo e le sejana sa ho jara thepa ea silicon 'me e kopana lesebopi sa quartz, joalo ka ha ho bontšitsoe ho Setšoantšo sa 2. Mocheso o sebetsang oa sebopi sa khabone/khabone ke hoo e ka bang 1450℃, e leng se bakoang ke ho khoholeha habeli ha silicon e tiileng (silicon dioxide) le mouoane oa silicon, 'me qetellong sebopi se ba sesesaane kapa se na le lepetso la selikalikoe, e leng se fellang ka ho hloleha ha sebopi.

Sekoahelo sa khabone/khabone se kopantsoeng se koahetsoeng se lokisitsoe ka mokhoa oa ho kenella ha mouoane ka lik'hemik'hale le karabelo ea ka hare ho sebaka. Sekoahelo sa motsoako se entsoe ka sekoahelo sa silicon carbide (100~300μm), sekoahelo sa silicon (10~20μm) le sekoahelo sa silicon nitride (50~100μm), tse ka thibelang ho senyeha ha mouoane oa silicon ka katleho holim'a bokaholimo ba sekoahelo sa khabone/khabone se kopantsoeng. Ts'ebetsong ea tlhahiso, tahlehelo ea sekoahelo sa khabone/khabone se kopantsoeng se koahetsoeng ke 0.04 mm ka sebōpi, 'me bophelo ba tšebeletso bo ka fihla makhetlo a 180 a sebōpi.

Bafuputsi ba sebelisitse mokhoa oa karabelo ea lik'hemik'hale ho hlahisa sekoahelo se tšoanang sa silicon carbide holim'a sebōpi sa carbon/carbon composite tlas'a maemo a itseng a mocheso le tšireletso ea khase e tsamaisang, ba sebelisa silicon dioxide le tšepe ea silicon e le thepa e tala ka sebōping sa ho chesa mocheso o phahameng. Liphetho li bontša hore kalafo ea mocheso o phahameng ha e ntlafatse feela bohloeki le matla a sekoahelo sa sic, empa hape e ntlafatsa haholo khanyetso ea ho tsofala ha bokaholimo ba motsoako oa carbon/carbon, 'me e thibela ho senyeha ha bokaholimo ba sekoahelo ke mouoane oa SiO le liathomo tsa oksijene tse feto-fetohang ka sebōping sa silicon sa monocrystal. Bophelo ba tšebeletso ea sekoahelo bo eketseha ka 20% ha bo bapisoa le ba sekoahelo se se nang sekoahelo sa sic.

1.2 Ts'ebeliso le tsoelo-pele ea lipatlisiso ka har'a tube ea tataiso ea phallo

Silindara ea tataiso e lutse ka holim'a sebopi (joalokaha ho bontšitsoe ho Setšoantšo sa 1). Nakong ea ho hula kristale, phapang ea mocheso pakeng tsa ka hare le ka ntle ho tšimo e kholo, haholo-holo bokaholimo bo ka tlase bo haufi le thepa ea silicon e qhibilihisitsoeng, mocheso ke o phahameng ka ho fetisisa, 'me ts'enyeho e bakoang ke mouoane oa silicon ke eona e tebileng ka ho fetisisa.

Bafuputsi ba qapile mokhoa o bonolo le ho hanyetsa oxidation hantle ha mokhoa oa ho roala le ho lokisa tube ea tataiso khahlanong le oxidation. Taba ea pele, lera la whisker ea silicon carbide le ile la holisoa ka har'a matrix ea tube ea tataiso, 'me ka mor'a moo lera le teteaneng la silicon carbide le ile la lokisoa, e le hore lera la phetoho la SiCw le thehoe pakeng tsa matrix le lera le teteaneng la bokaholimo ba silicon carbide, joalo ka ha ho bontšitsoe ho Setšoantšo sa 3. Coefficient ea katoloso ea mocheso e ne e le pakeng tsa matrix le silicon carbide. E ka fokotsa khatello ea mocheso e bakoang ke ho se lumellane ha coefficient ea katoloso ea mocheso.

Tlhahlobo e bonts'a hore ka keketseho ea litaba tsa SiCw, boholo le palo ea mapetso a sekoahelong lia fokotseha. Kamora oxidation ea lihora tse 10 moeeng oa 1100 ℃, sekhahla sa tahlehelo ea boima ba sampole ea sekoahelo ke 0.87% ~ 8.87% feela, 'me khanyetso ea oxidation le khanyetso ea mocheso ea sekoahelo sa silicon carbide li ntlafala haholo. Ts'ebetso eohle ea ho lokisa e phethoa ka ho tsoela pele ka ho kenngoa ha mouoane oa lik'hemik'hale, ho lokisoa ha sekoahelo sa silicon carbide ho nolofalitsoe haholo, 'me ts'ebetso e felletseng ea nozzle eohle ea matlafatsoa.

Bafuputsi ba sisintse mokhoa oa ho matlafatsa matrix le ho koahela bokaholimo ba tube ea tataiso ea graphite bakeng sa silicon ea monocrystal ea czohr. Seretse sa silicon carbide se fumanoeng se ile sa koaheloa ka ho lekana holim'a tube ea tataiso ea graphite ka botenya ba 30 ~ 50 μm ka mokhoa oa ho roala borashe kapa oa ho roala ka spray, ebe se kenngoa ka ontong ea mocheso o phahameng bakeng sa karabelo ea in-situ, mocheso oa karabelo e ne e le 1850 ~ 2300 ℃, 'me poloko ea mocheso e ne e le 2 ~ 6h. Lera le ka ntle la SiC le ka sebelisoa ka ontong ea kholo ea kristale ea 24 in (60.96 cm), 'me mocheso oa tšebeliso ke 1500 ℃, 'me ho fumanoa hore ha ho na phofo e petsohang le e oang holim'a silindara ea tataiso ea graphite kamora 1500h.

1.3 Ts'ebeliso le tsoelo-pele ea lipatlisiso ka har'a silindara ea ho kenya mocheso

Jwalo ka e 'ngoe ya dikarolo tsa bohlokwa tsa sistimi ya tshimo ya mocheso ya silicon e nang le monocrystalline, silindara ya ho kenya mocheso e sebediswa haholoholo ho fokotsa tahlehelo ya mocheso le ho laola bophahamo ba mocheso wa tikoloho ya tshimo ya mocheso. Jwalo ka karolo e tshehetsang ya lera la kahare la ho kenya mocheso la sebopi se le seng sa kristale, ho bola ha mouwane wa silicon ho lebisa ho theoheng ha slag le ho petsoha ha sehlahisoa, e leng se qetellang se lebisa ho hloleheng ha sehlahisoa.

E le ho ntlafatsa ho hanyetsa ho bola ha mouoane oa silicon oa tube ea ho thibela ho bola ha mouoane ea C/ C-sic, bafuputsi ba kentse lihlahisoa tsa tube ea ho thibela ho bola ha mouoane ea C/ C-sic tse lokisitsoeng ka sebōping sa karabelo ea mouoane oa lik'hemik'hale, 'me ba lokisa sekoahelo sa silicon carbide e teteaneng holim'a lihlahisoa tsa tube ea ho thibela ho bola ha mouoane ea C/ C-sic ka mokhoa oa ho beha mouoane oa lik'hemik'hale. Liphetho li bontša hore, Ts'ebetso ena e ka thibela ho bola ha faeba ea carbon ka katleho khubung ea C/ C-sic composite ka mouoane oa silicon, 'me khanyetso ea ho bola ha mouoane oa silicon e eketsoa ka makhetlo a 5 ho isa ho a 10 ha e bapisoa le composite ea carbon/carbon, 'me bophelo ba ts'ebeletso ea silindara ea ho thibela ho bola le polokeho ea tikoloho ea mocheso li ntlafalitsoe haholo.

2. Qetello le tebello

Seaparo sa silicon carbidee sebelisoa haholo-holo thepa ea carbon/carbon thermal field ka lebaka la khanyetso ea eona e ntle ea oxidation mochesong o phahameng. Ka boholo bo ntseng bo eketseha ba thepa ea carbon/carbon thermal field e sebelisoang tlhahisong ea silicon e monocrystalline, mokhoa oa ho ntlafatsa ho tšoana ha sekoahelo sa silicon carbide holim'a thepa ea thermal field le ho ntlafatsa bophelo ba tšebeletso ea thepa ea carbon/carbon thermal field e se e le bothata bo potlakileng bo lokelang ho rarolloa.

Ka lehlakoreng le leng, ka ntshetsopele ya indasteri ya silicon e nang le monocrystalline, tlhoko ya thepa ya carbon/carbon thermal field e hlwekileng haholo le yona e ntse e eketseha, mme di-nanofiber tsa SiC le tsona di hodiswa hodima difaeba tsa khabone tse ka hare nakong ya karabelo. Sekgahla sa ablation ya boima le sa ablation ya linear ya di-composite tsa C/ C-ZRC le C/ C-sic ZrC tse lokisitsweng ke diteko ke -0.32 mg/s le 2.57 μm/s, ka ho latellana. Sekgahla sa ablation ya boima le ya line ya di-composite tsa C/ C-sic -ZrC ke -0.24mg/s le 1.66 μm/s, ka ho latellana. Di-composite tsa C/ C-ZRC tse nang le di-nanofiber tsa SiC di na le thepa e betere ya ablation. Hamorao, ditlamorao tsa mehlodi e fapaneng ya khabone kgolong ya di-nanofiber tsa SiC le mokgwa wa di-nanofiber tsa SiC tse matlafatsang thepa ya ablation ya di-composite tsa C/ C-ZRC di tla ithutwa.

Sekoahelo sa khabone/khabone se kopantsoeng se koahetsoeng se lokisitsoe ka mokhoa oa ho kenella ha mouoane ka lik'hemik'hale le karabelo ea ka hare ho sebaka. Sekoahelo sa motsoako se entsoe ka sekoahelo sa silicon carbide (100~300μm), sekoahelo sa silicon (10~20μm) le sekoahelo sa silicon nitride (50~100μm), tse ka thibelang ho senyeha ha mouoane oa silicon ka katleho holim'a bokaholimo ba sekoahelo sa khabone/khabone se kopantsoeng. Ts'ebetsong ea tlhahiso, tahlehelo ea sekoahelo sa khabone/khabone se kopantsoeng se koahetsoeng ke 0.04 mm ka sebōpi, 'me bophelo ba tšebeletso bo ka fihla makhetlo a 180 a sebōpi.