1 אַפּליקאַציע און פאָרשונג פּראָגרעס פון סיליקאָן קאַרבייד קאָוטינג אין טשאַד/טשאַד טערמאַל פעלד מאַטעריאַלס
1.1 אַפּליקאַציע און פאָרשונג פּראָגרעס אין קרוציבל צוגרייטונג
אין דעם איינציק-קריסטאל טערמישן פעלד, דיקוילן/קוילן קרוציבלווערט הויפּטזעכליך גענוצט ווי אַ טראָג־געפֿעס פֿאַר סיליקאָן מאַטעריאַל און איז אין קאָנטאַקט מיטןקוואַרץ קרוציבל, ווי געוויזן אין פיגור 2. די ארבעטס טעמפעראטור פון די קוילן/קוילן-קוילן קרוציבל איז בערך 1450℃, וואס איז אונטערטעניק צו דער דאפלטער עראזיע פון פעסטן סיליקאן (סיליקאן דיאקסייד) און סיליקאן פארע, און צום סוף ווערט די קרוציבל דין אדער האט א רינג ריס, וואס רעזולטירט אין דעם דורכפאל פון די קרוציבל.
א קאמפאזיט באַדעקונג קאַרבאָן/קאַרבאָן קאמפאזיט קרוציבל איז צוגעגרייט געוואָרן דורך אַ כעמישער פארע דורכדרינגונג פּראָצעס און אין-סיטו רעאַקציע. די קאמפאזיט באַדעקונג איז צוזאַמענגעשטעלט געוואָרן פון סיליקאָן קאַרבייד באַדעקונג (100~300μm), סיליקאָן באַדעקונג (10~20μm) און סיליקאָן ניטריד באַדעקונג (50~100μm), וואָס קען עפעקטיוו פאַרהיטן די קעראָוזשאַן פון סיליקאָן פארע אויף דער אינעווייניקסטער ייבערפלאַך פון קאַרבאָן/קאַרבאָן קאמפאזיט קרוציבל. אין דעם פּראָדוקציע פּראָצעס, איז דער פארלוסט פון די קאמפאזיט באַדעקטע קאַרבאָן/קאַרבאָן קאמפאזיט קרוציבל 0.04 מם פּער אויוון, און די לעבן קען דערגרייכן 180 אויוון מאָל.
די פֿאָרשער האָבן גענוצט אַ כעמישע רעאַקציע מעטאָדע צו שאַפֿן אַן איינהייטלעכע סיליקאָן קאַרבייד באַדעקונג אויף דער ייבערפֿלאַך פֿון דעם קאַרבאָן/קאַרבאָן קאָמפּאָזיט קרוציבל אונטער געוויסע טעמפּעראַטור באַדינגונגען און דעם שוץ פֿון טרעגער גאַז, ניצנדיק סיליקאָן דייאַקסייד און סיליקאָן מעטאַל ווי רוי מאַטעריאַלן אין אַ הויך-טעמפּעראַטור סינטערינג אויוון. די רעזולטאַטן ווײַזן אַז די הויך טעמפּעראַטור באַהאַנדלונג ניט בלויז פֿאַרבעסערט די ריינקייט און שטאַרקייט פֿון דער סיק באַדעקונג, אָבער אויך שטאַרק פֿאַרבעסערט די טראָגן קעגנשטעל פֿון דער ייבערפֿלאַך פֿון דעם קאַרבאָן/קאַרבאָן קאָמפּאָזיט, און פאַרהיט די קעראָוזשאַן פֿון דער ייבערפֿלאַך פֿון דעם קרוציבל דורך SiO פארע און פֿליכטיקע זויערשטאָף אַטאָמען אין דעם מאָנאָקריסטאַל סיליקאָן אויוון. די לעבן פֿון דעם קרוציבל איז געוואקסן מיט 20% קאַמפּערד מיט יענעם פֿון דעם קרוציבל אָן סיק באַדעקונג.
1.2 אַפּליקאַציע און פאָרשונג פּראָגרעס אין פלוס גייד רער
דער פירער צילינדער געפינט זיך העכער דעם קרוציבל (ווי געוויזן אין פיגור 1). אין דעם פּראָצעס פון קריסטאַל ציען, איז דער טעמפּעראַטור חילוק צווישן אינעווייניק און אַרויס דעם פעלד גרויס, ספּעציעל די אונטערשטע ייבערפלאַך איז די נאָענטסטע צום געשמאָלצן סיליקאָן מאַטעריאַל, די טעמפּעראַטור איז די העכסטע, און די קעראָוזשאַן דורך סיליקאָן פארע איז די ערנסטסטע.
די פֿאָרשער האָבן אויסגעטראַכט אַ פּשוטן פּראָצעס און גוטע אַקסאַדיישאַן קעגנשטעל פֿון דער גייד רער אַנטי-אַקסאַדיישאַן קאָוטינג און צוגרייטונג מעטאָדע. ערשטנס, אַ שיכט פֿון סיליקאָן קאַרבייד וויסקער איז געווען אין-סיטו געוואַקסן אויף דער מאַטריץ פֿון דער גייד רער, און דערנאָך אַ געדיכטע סיליקאָן קאַרבייד אויסערלעכע שיכט איז געווען צוגעגרייט, אַזוי אַז אַ SiCw יבערגאַנג שיכט איז געשאפן צווישן דער מאַטריץ און דער געדיכטער סיליקאָן קאַרבייד ייבערפלאַך שיכט, ווי געוויזן אין פֿיגור 3. דער קאָעפֿיציענט פֿון טערמישער יקספּאַנשאַן איז געווען צווישן דער מאַטריץ און סיליקאָן קאַרבייד. דאָס קען עפֿעקטיוו רעדוצירן דעם טערמישן דרוק געפֿירט דורך דעם נישט-גלייַכן מיסמאַטש פֿון טערמישן יקספּאַנשאַן קאָעפֿיציענט.
די אנאליז ווייזט אז מיטן פארגרעסערן דעם SiCw אינהאלט, פארקלענערט זיך די גרייס און צאל ריסן אין דער באַדעקונג. נאך 10 שעה אקסידאציע אין 1100 ℃ לופט, איז די וואָג פארלוסט ראטע פון דער באַדעקונג מוסטער בלויז 0.87%~8.87%, און די אקסידאציע קעגנשטעל און טערמישע שאָק קעגנשטעל פון דער סיליקאָן קאַרבייד באַדעקונג ווערן שטארק פארבעסערט. דער גאנצער צוגרייטונג פּראָצעס ווערט פארענדיקט קאַנטיניואַסלי דורך כעמישע פארע דעפּאַזישאַן, די צוגרייטונג פון סיליקאָן קאַרבייד באַדעקונג ווערט שטארק פארפּשוטעט, און די פולשטענדיקע פאָרשטעלונג פון דער גאנצער נאָזל ווערט פארשטארקט.
די פֿאָרשער האָבן פֿאָרגעשטעלט אַ מעטאָדע פֿאַר מאַטריץ פֿאַרשטאַרקונג און ייבערפֿלאַך באַדעקן פֿון גראַפֿיט גייד רער פֿאַר צאָר מאָנאָקריסטאַל סיליקאָן. די באַקומענע סיליקאָן קאַרבייד שלאַם איז געווען איינפֿאַך באַדעקט אויף דער ייבערפֿלאַך פֿון דער גראַפֿיט גייד רער מיט אַ באַדעקן גרעב פֿון 30~50 מיקראָמעטער דורך באַרשט באַדעקן אָדער שפּריץ באַדעקן מעטאָדע, און דערנאָך געשטעלט אין אַ הויך טעמפּעראַטור אויוון פֿאַר אין-סיטו רעאַקציע, די רעאַקציע טעמפּעראַטור איז געווען 1850~2300 ℃, און די היץ פּרעזערוויישאַן איז געווען 2~6 שעה. די SiC ויסווייניקסטע שיכט קען ווערן גענוצט אין אַ 24 אינטש (60.96 סענטימעטער) איין קריסטאַל וווּקס אויוון, און די נוצן טעמפּעראַטור איז 1500 ℃, און עס איז געפֿונען אַז עס איז קיין קראַקינג און פֿאַלנדיק פּודער אויף דער ייבערפֿלאַך פֿון די גראַפֿיט גייד צילינדער נאָך 1500 שעה.
1.3 אַפּליקאַציע און פאָרשונג פּראָגרעס אין ינסאַליישאַן צילינדער
אלס איינער פון די שליסל קאמפאנענטן פון די מאנאקריסטאלינע סיליקאן טערמישע פעלד סיסטעם, ווערט דער איזאלאציע צילינדער הויפטזעכליך גענוצט צו רעדוצירן היץ פארלוסט און קאנטראלירן דעם טעמפעראטור גראדיענט פון דער טערמישער פעלד סביבה. אלס א שטיצנדיקער טייל פון דער אינעווייניגסטער וואנט איזאלאציע שיכט פון איין קריסטאל אויוון, פירט סיליקאן פארע קאראזיע צו שלאג פאלן און קראַקינג פון דעם פראדוקט, וואס עווענטועל פירט צו פראדוקט דורכפאל.
כּדי ווייטער צו פֿאַרבעסערן די סיליקאָן פארע קעראָוזשאַן קעגנשטעל פֿון די C/C-סיק קאָמפּאָזיט איזאָלאַציע רער, האָבן די פֿאָרשער אַרײַנגעלייגט די צוגעגרייטע C/C-סיק קאָמפּאָזיט איזאָלאַציע רער פּראָדוקטן אין דעם כעמישן פארע רעאַקציע אויוון, און צוגעגרייט אַ געדיכט סיליקאָן קאַרבייד קאָוטינג אויף דער ייבערפֿלאַך פֿון די C/C-סיק קאָמפּאָזיט איזאָלאַציע רער פּראָדוקטן דורך דעם כעמישן פארע דעפּאָזיציע פּראָצעס. די רעזולטאַטן ווײַזן, אַז דער פּראָצעס קען עפֿעקטיוו פֿאַרהיטן די קעראָוזשאַן פֿון טשאַד פֿאַזער אויף דעם קערן פֿון C/C-סיק קאָמפּאָזיט דורך סיליקאָן פארע, און די קעראָוזשאַן קעגנשטעל פֿון סיליקאָן פארע ווערט פֿאַרגרעסערט מיט 5 ביז 10 מאָל קאַמפּערד מיט טשאַד/טשאַד קאָמפּאָזיט, און די לעבן פֿון דעם איזאָלאַציע צילינדער און די זיכערהייט פֿון דער טערמישער פֿעלד סביבה ווערן שטאַרק פֿאַרבעסערט.
2. מסקנא און פּראָספּעקט
סיליקאָן קאַרבייד קאָוטינגווערט מער און מער ברייט גענוצט אין קוילן/קוילן טערמישע פעלד מאַטעריאַלן צוליב זיין אויסגעצייכנטן אַקסאַדיישאַן קעגנשטעל ביי הויך טעמפּעראַטור. מיט דער וואַקסנדיקער גרייס פון קוילן/קוילן טערמישע פעלד מאַטעריאַלן גענוצט אין מאָנאָקריסטאַלינע סיליקאָן פּראָדוקציע, ווי צו פֿאַרבעסערן די יונאַפאָרמאַטי פון סיליקאָן קאַרבייד קאָוטינג אויף דער ייבערפלאַך פון טערמישע פעלד מאַטעריאַלן און פֿאַרבעסערן די לעבן פון קוילן/קוילן טערמישע פעלד מאַטעריאַלן איז געוואָרן אַ דרינגנדיק פּראָבלעם וואָס דאַרף געלייזט ווערן.
אויף דער אנדערער האַנט, מיט דער אַנטוויקלונג פון דער מאָנאָקריסטאַלינע סיליקאָן אינדוסטריע, וואַקסט אויך די פאָדערונג פֿאַר הויך-ריינקייט קאַרבאָן/קאַרבאָן טערמישע פעלד מאַטעריאַלן, און SiC נאַנאָפייבערז ווערן אויך געוואַקסן אויף די אינעווייניקסטע קאַרבאָן פייבערז בעת דער רעאַקציע. די מאַסע אַבליישאַן און לינעאַר אַבליישאַן ראַטעס פון C/C-ZRC און C/C-sic ZrC קאָמפּאָזיטן צוגעגרייט דורך עקספּערימענטן זענען -0.32 מג/ס און 2.57 מיקראָמעטער/ס, ריספּעקטיוולי. די מאַסע און ליניע אַבליישאַן ראַטעס פון C/C-sic-ZrC קאָמפּאָזיטן זענען -0.24 מג/ס און 1.66 מיקראָמעטער/ס, ריספּעקטיוולי. די C/C-ZRC קאָמפּאָזיטן מיט SiC נאַנאָפייבערז האָבן בעסערע אַבלאַטיווע אייגנשאַפטן. שפּעטער, וועלן די ווירקונגען פון פאַרשידענע קאַרבאָן קוועלער אויף דעם וווּקס פון SiC נאַנאָפייבערז און דער מעקאַניזם פון SiC נאַנאָפייבערז וואָס פארשטארקן די אַבלאַטיווע אייגנשאַפטן פון C/C-ZRC קאָמפּאָזיטן ווערן שטודירט.
א קאמפאזיט באַדעקונג קאַרבאָן/קאַרבאָן קאמפאזיט קרוציבל איז צוגעגרייט געוואָרן דורך אַ כעמישער פארע דורכדרינגונג פּראָצעס און אין-סיטו רעאַקציע. די קאמפאזיט באַדעקונג איז צוזאַמענגעשטעלט געוואָרן פון סיליקאָן קאַרבייד באַדעקונג (100~300μm), סיליקאָן באַדעקונג (10~20μm) און סיליקאָן ניטריד באַדעקונג (50~100μm), וואָס קען עפעקטיוו פאַרהיטן די קעראָוזשאַן פון סיליקאָן פארע אויף דער אינעווייניקסטער ייבערפלאַך פון קאַרבאָן/קאַרבאָן קאמפאזיט קרוציבל. אין דעם פּראָדוקציע פּראָצעס, איז דער פארלוסט פון די קאמפאזיט באַדעקטע קאַרבאָן/קאַרבאָן קאמפאזיט קרוציבל 0.04 מם פּער אויוון, און די לעבן קען דערגרייכן 180 אויוון מאָל.
פּאָסט צייט: 22סטן פעברואַר 2024