1 கார்பன்/கார்பன் வெப்ப புலப் பொருட்களில் சிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சு பயன்பாடு மற்றும் ஆராய்ச்சி முன்னேற்றம்.
1.1 சிலுவை தயாரிப்பில் பயன்பாடு மற்றும் ஆராய்ச்சி முன்னேற்றம்
ஒற்றை படிக வெப்ப புலத்தில்,கார்பன்/கார்பன் சிலுவைஇது முக்கியமாக சிலிக்கான் பொருட்களை எடுத்துச் செல்லும் பாத்திரமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும்குவார்ட்ஸ் சிலுவைபடம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, கார்பன்/கார்பன் சிலுவையின் இயக்க வெப்பநிலை சுமார் 1450℃ ஆகும், இது திட சிலிக்கான் (சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு) மற்றும் சிலிக்கான் நீராவியின் இரட்டை அரிப்புக்கு ஆளாகிறது, இறுதியாக சிலுவை மெல்லியதாகிறது அல்லது வளைய விரிசல் ஏற்படுகிறது, இதன் விளைவாக சிலுவை தோல்வியடைகிறது.
வேதியியல் நீராவி ஊடுருவல் செயல்முறை மற்றும் இடத்திலேயே எதிர்வினை மூலம் ஒரு கூட்டு பூச்சு கார்பன்/கார்பன் கூட்டு சிலுவை தயாரிக்கப்பட்டது. கூட்டு பூச்சு சிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சு (100~300μm), சிலிக்கான் பூச்சு (10~20μm) மற்றும் சிலிக்கான் நைட்ரைடு பூச்சு (50~100μm) ஆகியவற்றைக் கொண்டிருந்தது, இது கார்பன்/கார்பன் கூட்டு சிலுவையின் உள் மேற்பரப்பில் சிலிக்கான் நீராவியின் அரிப்பை திறம்பட தடுக்கும். உற்பத்தி செயல்பாட்டில், கூட்டு பூசப்பட்ட கார்பன்/கார்பன் கூட்டு சிலுவையின் இழப்பு ஒரு உலைக்கு 0.04 மிமீ ஆகும், மேலும் சேவை வாழ்க்கை 180 உலை நேரங்களை எட்டும்.
சில வெப்பநிலை நிலைமைகளின் கீழ் கார்பன்/கார்பன் கூட்டு சிலுவையின் மேற்பரப்பில் சீரான சிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சு உருவாக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு வேதியியல் எதிர்வினை முறையைப் பயன்படுத்தினர் மற்றும் கேரியர் வாயுவைப் பாதுகாத்தனர், சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு மற்றும் சிலிக்கான் உலோகத்தை அதிக வெப்பநிலை சின்டரிங் உலையில் மூலப்பொருட்களாகப் பயன்படுத்தினர். உயர் வெப்பநிலை சிகிச்சையானது சிக் பூச்சுகளின் தூய்மை மற்றும் வலிமையை மேம்படுத்துவதோடு மட்டுமல்லாமல், கார்பன்/கார்பன் கலவையின் மேற்பரப்பின் தேய்மான எதிர்ப்பையும் பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது, மேலும் மோனோகிரிஸ்டல் சிலிக்கான் உலையில் உள்ள SiO நீராவி மற்றும் ஆவியாகும் ஆக்ஸிஜன் அணுக்களால் சிலுவையின் மேற்பரப்பு அரிப்பைத் தடுக்கிறது என்பதை முடிவுகள் காட்டுகின்றன. சிக் பூச்சு இல்லாத சிலுவையுடன் ஒப்பிடும்போது சிலுவையின் சேவை வாழ்க்கை 20% அதிகரித்துள்ளது.
1.2 ஓட்ட வழிகாட்டி குழாயில் பயன்பாடு மற்றும் ஆராய்ச்சி முன்னேற்றம்
வழிகாட்டி உருளை உருளைக்கு மேலே அமைந்துள்ளது (படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி). படிகத்தை இழுக்கும் செயல்பாட்டில், புலத்தின் உள்ளேயும் வெளியேயும் வெப்பநிலை வேறுபாடு அதிகமாக இருக்கும், குறிப்பாக கீழ் மேற்பரப்பு உருகிய சிலிக்கான் பொருளுக்கு மிக அருகில் இருக்கும், வெப்பநிலை மிக அதிகமாக இருக்கும், மேலும் சிலிக்கான் நீராவியால் ஏற்படும் அரிப்பு மிகவும் தீவிரமானது.
வழிகாட்டி குழாயின் ஆக்ஸிஜனேற்ற எதிர்ப்பு பூச்சு மற்றும் தயாரிப்பு முறையின் எளிய செயல்முறை மற்றும் நல்ல ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டுபிடித்தனர். முதலில், வழிகாட்டி குழாயின் மேட்ரிக்ஸில் சிலிக்கான் கார்பைடு விஸ்கரின் ஒரு அடுக்கு இடத்திலேயே வளர்க்கப்பட்டது, பின்னர் ஒரு அடர்த்தியான சிலிக்கான் கார்பைடு வெளிப்புற அடுக்கு தயாரிக்கப்பட்டது, இதனால் படம் 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, மேட்ரிக்ஸுக்கும் அடர்த்தியான சிலிக்கான் கார்பைடு மேற்பரப்பு அடுக்குக்கும் இடையில் ஒரு SiCw மாற்றம் அடுக்கு உருவாக்கப்பட்டது. வெப்ப விரிவாக்கத்தின் குணகம் மேட்ரிக்ஸ் மற்றும் சிலிக்கான் கார்பைடுக்கு இடையில் இருந்தது. வெப்ப விரிவாக்க குணகத்தின் பொருத்தமின்மையால் ஏற்படும் வெப்ப அழுத்தத்தை இது திறம்பட குறைக்க முடியும்.
SiCw உள்ளடக்கத்தின் அதிகரிப்புடன், பூச்சுகளில் உள்ள விரிசல்களின் அளவு மற்றும் எண்ணிக்கை குறைகிறது என்று பகுப்பாய்வு காட்டுகிறது. 1100 ℃ காற்றில் 10 மணிநேர ஆக்சிஜனேற்றத்திற்குப் பிறகு, பூச்சு மாதிரியின் எடை இழப்பு விகிதம் 0.87%~8.87% மட்டுமே, மேலும் சிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சுகளின் ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பு மற்றும் வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு ஆகியவை பெரிதும் மேம்படுத்தப்படுகின்றன. முழு தயாரிப்பு செயல்முறையும் வேதியியல் நீராவி படிவு மூலம் தொடர்ந்து முடிக்கப்படுகிறது, சிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சு தயாரிப்பது பெரிதும் எளிமைப்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் முழு முனையின் விரிவான செயல்திறன் பலப்படுத்தப்படுகிறது.
ஆராய்ச்சியாளர்கள் czohr மோனோகிரிஸ்டல் சிலிக்கானுக்கான கிராஃபைட் வழிகாட்டி குழாயின் மேட்ரிக்ஸ் வலுப்படுத்துதல் மற்றும் மேற்பரப்பு பூச்சு முறையை முன்மொழிந்தனர். பெறப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு குழம்பு கிராஃபைட் வழிகாட்டி குழாயின் மேற்பரப்பில் 30~50 μm பூச்சு தடிமன் கொண்ட தூரிகை பூச்சு அல்லது தெளிப்பு பூச்சு முறை மூலம் சீராக பூசப்பட்டு, பின்னர் இடத்திலேயே எதிர்வினைக்காக உயர் வெப்பநிலை உலையில் வைக்கப்பட்டது, எதிர்வினை வெப்பநிலை 1850~2300 ℃ ஆகவும், வெப்ப பாதுகாப்பு 2~6h ஆகவும் இருந்தது. SiC வெளிப்புற அடுக்கை 24 அங்குலம் (60.96 செ.மீ) ஒற்றை படிக வளர்ச்சி உலையில் பயன்படுத்தலாம், மேலும் பயன்பாட்டு வெப்பநிலை 1500 ℃ ஆகவும், 1500h க்குப் பிறகு கிராஃபைட் வழிகாட்டி சிலிண்டரின் மேற்பரப்பில் விரிசல் மற்றும் விழும் தூள் இல்லை என்று கண்டறியப்பட்டுள்ளது.
1.3 காப்பு உருளையில் பயன்பாடு மற்றும் ஆராய்ச்சி முன்னேற்றம்
மோனோகிரிஸ்டலின் சிலிக்கான் வெப்ப புல அமைப்பின் முக்கிய கூறுகளில் ஒன்றாக, காப்பு உருளை முக்கியமாக வெப்ப இழப்பைக் குறைக்கவும் வெப்ப புல சூழலின் வெப்பநிலை சாய்வைக் கட்டுப்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒற்றை படிக உலைகளின் உள் சுவர் காப்பு அடுக்கின் துணைப் பகுதியாக, சிலிக்கான் நீராவி அரிப்பு உற்பத்தியின் கசடு வீழ்ச்சி மற்றும் விரிசலுக்கு வழிவகுக்கிறது, இது இறுதியில் தயாரிப்பு தோல்விக்கு வழிவகுக்கிறது.
C/ C-sic கலப்பு காப்புக் குழாயின் சிலிக்கான் நீராவி அரிப்பு எதிர்ப்பை மேலும் மேம்படுத்துவதற்காக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் தயாரிக்கப்பட்ட C/ C-sic கலப்பு காப்புக் குழாய் தயாரிப்புகளை வேதியியல் நீராவி எதிர்வினை உலைக்குள் வைத்து, வேதியியல் நீராவி படிவு செயல்முறை மூலம் C/ C-sic கலப்பு காப்புக் குழாய் தயாரிப்புகளின் மேற்பரப்பில் அடர்த்தியான சிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சு தயாரித்தனர். முடிவுகள், இந்த செயல்முறை சிலிக்கான் நீராவியால் C/ C-sic கலவையின் மையத்தில் உள்ள கார்பன் ஃபைபரின் அரிப்பை திறம்பட தடுக்க முடியும், மேலும் சிலிக்கான் நீராவியின் அரிப்பு எதிர்ப்பு கார்பன்/கார்பன் கலவையுடன் ஒப்பிடும்போது 5 முதல் 10 மடங்கு அதிகரிக்கிறது, மேலும் காப்பு சிலிண்டரின் சேவை வாழ்க்கை மற்றும் வெப்ப புல சூழலின் பாதுகாப்பு ஆகியவை பெரிதும் மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளன என்பதைக் காட்டுகிறது.
2. முடிவு மற்றும் வாய்ப்பு
சிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சுஅதிக வெப்பநிலையில் சிறந்த ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பு இருப்பதால், கார்பன்/கார்பன் வெப்ப புலப் பொருட்களில் இது மேலும் மேலும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மோனோகிரிஸ்டலின் சிலிக்கான் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் கார்பன்/கார்பன் வெப்ப புலப் பொருட்களின் அளவு அதிகரித்து வருவதால், வெப்ப புலப் பொருட்களின் மேற்பரப்பில் சிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சுகளின் சீரான தன்மையை எவ்வாறு மேம்படுத்துவது மற்றும் கார்பன்/கார்பன் வெப்ப புலப் பொருட்களின் சேவை வாழ்க்கையை மேம்படுத்துவது என்பது தீர்க்கப்பட வேண்டிய அவசரப் பிரச்சினையாக மாறியுள்ளது.
மறுபுறம், மோனோகிரிஸ்டலின் சிலிக்கான் தொழில்துறையின் வளர்ச்சியுடன், உயர்-தூய்மை கார்பன்/கார்பன் வெப்ப புலப் பொருட்களுக்கான தேவையும் அதிகரித்து வருகிறது, மேலும் SiC நானோஃபைபர்கள் வினையின் போது உள் கார்பன் இழைகளிலும் வளர்க்கப்படுகின்றன. சோதனைகள் மூலம் தயாரிக்கப்பட்ட C/ C-ZRC மற்றும் C/ C-sic ZrC கலவைகளின் நிறை நீக்கம் மற்றும் நேரியல் நீக்கம் விகிதங்கள் முறையே -0.32 mg/s மற்றும் 2.57 μm/s ஆகும். C/ C-sic -ZrC கலவைகளின் நிறை மற்றும் வரி நீக்கம் விகிதங்கள் முறையே -0.24mg/s மற்றும் 1.66 μm/s ஆகும். SiC நானோஃபைபர்களைக் கொண்ட C/ C-ZRC கலவைகள் சிறந்த அபிலேட்டிவ் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. பின்னர், SiC நானோஃபைபர்களின் வளர்ச்சியில் வெவ்வேறு கார்பன் மூலங்களின் விளைவுகள் மற்றும் C/ C-ZRC கலவைகளின் அபிலேட்டிவ் பண்புகளை வலுப்படுத்தும் SiC நானோஃபைபர்களின் வழிமுறை ஆகியவை ஆய்வு செய்யப்படும்.
வேதியியல் நீராவி ஊடுருவல் செயல்முறை மற்றும் இடத்திலேயே எதிர்வினை மூலம் ஒரு கூட்டு பூச்சு கார்பன்/கார்பன் கூட்டு சிலுவை தயாரிக்கப்பட்டது. கூட்டு பூச்சு சிலிக்கான் கார்பைடு பூச்சு (100~300μm), சிலிக்கான் பூச்சு (10~20μm) மற்றும் சிலிக்கான் நைட்ரைடு பூச்சு (50~100μm) ஆகியவற்றைக் கொண்டிருந்தது, இது கார்பன்/கார்பன் கூட்டு சிலுவையின் உள் மேற்பரப்பில் சிலிக்கான் நீராவியின் அரிப்பை திறம்பட தடுக்கும். உற்பத்தி செயல்பாட்டில், கூட்டு பூசப்பட்ட கார்பன்/கார்பன் கூட்டு சிலுவையின் இழப்பு ஒரு உலைக்கு 0.04 மிமீ ஆகும், மேலும் சேவை வாழ்க்கை 180 உலை நேரங்களை எட்டும்.
இடுகை நேரம்: பிப்ரவரி-22-2024