1 Lílo àti ìlọsíwájú ìwádìí ti ìbòrí silikoni carbide nínú àwọn ohun èlò pápá ooru erogba/carbon
1.1 Lílò àti ìlọsíwájú ìwádìí nínú ìmúrasílẹ̀ afẹ́fẹ́
Nínú pápá ooru kristal kan ṣoṣo,erogba/erogba erogbani a maa n lo gege bi ohun elo gbigbe fun ohun elo silikoni ati pe o wa ni ifọwọkan pẹluohun èlò ìkọ́lé quartz, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní Àwòrán 2. Ìwọ̀n otútù tí a fi ń ṣiṣẹ́ ti erogba/erogba jẹ́ nípa 1450℃, èyí tí a lè fi ìfọ́pọ̀ silicon líle (silicon dioxide) àti silikoni èéfín ṣe, nígbẹ̀yìn gbẹ́yín erogba náà di tinrin tàbí ó ní ìfọ́ òrùka, èyí tí ó ń yọrí sí ìkùnà erogba.
A ṣe àkójọpọ̀ ìbòrí erogba/erogba nípasẹ̀ ìlànà ìfàsẹ́yìn kẹ́míkà àti ìṣesí inú-ipò. A ṣe àkójọpọ̀ ìbòrí náà pẹ̀lú ìbòrí silicon carbide (100~300μm), ìbòrí silicon (10~20μm) àti ìbòrí silicon nitride (50~100μm), èyí tí ó lè dènà ìbàjẹ́ ti silikoni lórí ojú inú ti erogba/erogba ìbòrí. Nínú ilana ìṣelọ́pọ́, pípadánù ti èròjà carbon/erogba ìbòrí tí a fi ìbòrí ṣe jẹ́ 0.04 mm fún ilé ìgbóná kọ̀ọ̀kan, àti pé ìgbésí ayé iṣẹ́ náà lè dé ìgbà 180 ní ilé ìgbóná.
Àwọn olùwádìí náà lo ọ̀nà ìṣesí kẹ́míkà láti ṣe àwọ̀ kan tí a fi silicon carbide ṣe lórí ojú ewé carbon/carbon composite crucible lábẹ́ àwọn ipò iwọ̀n otútù kan àti ààbò gaasi tí ń gbé e kiri, nípa lílo silicon dioxide àti silicon metal gẹ́gẹ́ bí àwọn ohun èlò aise nínú ilé ìgbóná síntering gíga. Àwọn àbájáde náà fihàn pé ìtọ́jú iwọ̀n otútù gíga kìí ṣe pé ó mú kí ìwẹ̀nùmọ́ àti agbára ìbòrí sík sunwọ̀n síi nìkan, ṣùgbọ́n ó tún mú kí ìdènà ìfàmọ́ra ti ojú ewé carbon/carbon sunwọ̀n síi gidigidi, ó sì ń dènà ìbàjẹ́ ojú ewé crucible nípasẹ̀ SiO vapor àti àwọn átọ̀mù oxygen oníyípadà nínú ilé ìgbóná monocrystal silicon. Ìgbésí ayé ewé crucible pọ̀ síi ní 20% ní ìfiwéra pẹ̀lú ti ewé crucible láìsí ìbòrí sík.
1.2 Ohun elo ati ilọsiwaju iwadii ninu tube itọsọna sisan
Silinda itọsọna naa wa ni oke oko oju omi (gẹgẹ bi a ti fihan ni Aworan 1). Ninu ilana fifa kirisita, iyatọ iwọn otutu laarin inu ati ita aaye naa tobi, paapaa oju isalẹ wa nitosi ohun elo silikoni ti o yo, iwọn otutu ni o ga julọ, ati ibajẹ nipasẹ vapor silikoni ni o buru julọ.
Àwọn olùwádìí náà ṣe àgbékalẹ̀ ìlànà tó rọrùn àti ìdènà ìfàsẹ́yìn tó dára ti ọ̀nà ìbòrí àti ìmúrasílẹ̀ ìdènà ìfàsẹ́yìn tí ó dára ti ọ̀nà ìbòrí ìfàsẹ́yìn tí ó ń dènà ìfàsẹ́yìn. Àkọ́kọ́, a gbin ìpele whisker silicon carbide kan sí ibi tí ó wà lórí matrix ti tube guide, lẹ́yìn náà a pèsè ìpele ìta silicon carbide dídín, kí a lè ṣẹ̀dá ìpele ìyípadà SiCw láàrín matrix àti ìpele ojú silicon carbide dídín, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní Àwòrán 3. Ìwọ̀n ìfàsẹ́yìn ooru wà láàrín matrix àti silicon carbide. Ó lè dín ìdààmú ooru tí àìbáramu ìfàsẹ́yìn ooru fà kù dáadáa.
Àtúpalẹ̀ náà fihàn pé pẹ̀lú bí iye SiCw ṣe ń pọ̀ sí i, ìwọ̀n àti iye àwọn ìfọ́ nínú ìbòrí náà ń dínkù. Lẹ́yìn ìfòdí sí i fún wákàtí mẹ́wàá ní afẹ́fẹ́ 1100 ℃, ìwọ̀n pípadánù ìwọ̀n ìwúwo ti àyẹ̀wò ìbòrí náà jẹ́ 0.87% ~ 8.87% nìkan, àti pé ìfòdí sí i àti ìfòdí sí i ooru ti ìbòrí silikoni carbide ń sunwọ̀n sí i gidigidi. Gbogbo ilana ìpèsè ni a ń parí nígbà gbogbo nípasẹ̀ ìfodí sí i kẹ́míkà, ìpèsè ìbòrí silikoni carbide ń rọrùn gidigidi, àti pé iṣẹ́ gbogbo nozzle náà ń lágbára sí i.
Àwọn olùwádìí dábàá ọ̀nà láti mú kí graphite guide tube lágbára sí i àti láti bo ojú rẹ̀. Wọ́n fi ìpara graphite guide slurry tí wọ́n rí bò ó pẹ̀lú ìwọ̀n ìbòrí tó tó 30 ~ 50 μm nípa lílo brush coating tàbí spray coating, lẹ́yìn náà wọ́n gbé e sínú iná ààrò tó gbóná fún ìṣesí inú rẹ̀, ìwọ̀n ìgbóná náà jẹ́ 1850 ~ 2300 ℃, àti pé ooru náà wà fún wákàtí 2 ~ 6. A lè lo SiC exteal Layer nínú iná 24 in (60.96 cm) kan ṣoṣo, ìwọ̀n ìgbóná tí wọ́n lò sì jẹ́ 1500 ℃, wọ́n sì rí i pé kò sí ìfọ́ tàbí ìyẹ̀fun tó ń jábọ́ lórí ojú graphite guide silinda lẹ́yìn wákàtí 1500.
1.3 Lílo àti ìlọsíwájú ìwádìí nínú sílíńdà ìdábòbò
Gẹ́gẹ́ bí ọ̀kan lára àwọn ohun pàtàkì nínú ètò thermal field system monocrystalline silicon, a máa ń lo silinda insulation láti dín ìpàdánù ooru kù àti láti ṣàkóso ìyípadà iwọn otutu ti àyíká thermal field. Gẹ́gẹ́ bí apá àtìlẹ́yìn ti fẹlẹfẹlẹ insulation odi inú ti silinda crystal kan ṣoṣo, corrosion silicone vapor yọrí sí slag down àti splash ti ọjà náà, èyí tí ó máa ń yọrí sí ìkùnà ọjà nígbẹ̀yìn gbẹ́yín.
Láti mú kí resistance sí ìbàjẹ́ sílíkọ́nì ti ọ̀pọ́ ìdàpọ̀ ìdàpọ̀ C/C-sic pọ̀ sí i, àwọn olùwádìí fi àwọn ọjà ọ̀pọ́ ìdàpọ̀ ìdàpọ̀ C/C-sic tí a ti pèsè sínú iná ìléru ìdàpọ̀ kẹ́míkà, wọ́n sì pèsè ìbòrí sílíkọ́nì carbide dídí lórí ojú àwọn ọjà ọ̀pọ́ ìdàpọ̀ C/C-sic nípasẹ̀ ìlànà ìdàpọ̀ sílíkọ́nì. Àwọn àbájáde náà fihàn pé, Ìlànà náà lè dènà ìbàjẹ́ okùn carbon lórí ààrin èròjà C/C-sic nípasẹ̀ ọ̀pọ́ ìdàpọ̀ sílíkọ́nì, àti pé resistance sílíkọ́nì ń pọ̀ sí i ní ìgbà 5 sí 10 ní ìfiwéra pẹ̀lú èròjà carbon/carbon, àti pé ìgbésí ayé iṣẹ́ ti ọ̀pọ́ ìdàpọ̀ àti ààbò àyíká pápá ooru ti sunwọ̀n sí i gidigidi.
2. Ìparí àti ìrètí
Ibora silikoni carbideA n lo o si n lo o ni opolopo ninu awon ohun elo aaye ooru erogba/erogba nitori pe o ni resistance oxidation to dara ni iwọn otutu giga. Pelu iwọn ti o npo si ti awon ohun elo aaye ooru erogba/erogba ti a lo ninu isejade silikoni monocrystalline, bi a se le mu isokan ti ibora silikoni carbide lori dada awon ohun elo aaye ooru dara si ati mu igbesi aye iṣẹ ti awọn ohun elo aaye ooru erogba/erogba dara si ti di isoro pataki lati yanju.
Ní ọwọ́ kejì ẹ̀wẹ̀, pẹ̀lú ìdàgbàsókè ilé iṣẹ́ silikoni monocrystalline, ìbéèrè fún àwọn ohun èlò pápá ooru erogba/carbon tó mọ́ tónítóní tún ń pọ̀ sí i, àti pé àwọn nanofibers SiC náà ń dàgbàsókè lórí àwọn okùn erogba inú nígbà ìṣiṣẹ́ náà. Ìwọ̀n ablation ibi-àti ablation linear ti àwọn okùn erogba inú C/ C-ZRC àti C/ C-sic ZrC tí a pèsè nípasẹ̀ àwọn àyẹ̀wò jẹ́ -0.32 mg/s àti 2.57 μm/s, lẹ́sẹẹsẹ. Ìwọ̀n ablation ibi-àti linear ti àwọn okùn C/ C-sic-ZrC jẹ́ -0.24mg/s àti 1.66 μm/s, lẹ́sẹẹsẹ. Àwọn okùn C/ C-ZRC pẹ̀lú àwọn nanofibers SiC ní àwọn ànímọ́ ablation tó dára jù. Nígbà tó yá, a óò ṣe àyẹ̀wò àwọn ipa orísun erogba tó yàtọ̀ síra lórí ìdàgbàsókè àwọn nanofibers SiC àti ìlànà àwọn nanofibers SiC tó ń fi àwọn ànímọ́ ablation ti àwọn okùn C/ C-ZRC múlẹ̀.
A ṣe àkójọpọ̀ ìbòrí erogba/erogba nípasẹ̀ ìlànà ìfàsẹ́yìn kẹ́míkà àti ìṣesí inú-ipò. A ṣe àkójọpọ̀ ìbòrí náà pẹ̀lú ìbòrí silicon carbide (100~300μm), ìbòrí silicon (10~20μm) àti ìbòrí silicon nitride (50~100μm), èyí tí ó lè dènà ìbàjẹ́ ti silikoni lórí ojú inú ti erogba/erogba ìbòrí. Nínú ilana ìṣelọ́pọ́, pípadánù ti èròjà carbon/erogba ìbòrí tí a fi ìbòrí ṣe jẹ́ 0.04 mm fún ilé ìgbóná kọ̀ọ̀kan, àti pé ìgbésí ayé iṣẹ́ náà lè dé ìgbà 180 ní ilé ìgbóná.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Feb-22-2024