සිලිකන් කාබයිඩ් කෲසිබල්: තාප ක්‍රියාවලීන් සඳහා ඉහළ උෂ්ණත්ව ස්ථායීතාවය සෙරමික් ක්‍රූසිබල් ඉල්ලා සිටීම

1. නිෂ්පාදන මූලධර්ම සහ ව්‍යුහාත්මක ලක්ෂණ

1.1 ස්ඵටික රසායන විද්යාව සහ බහුරූපතාව

(සිලිකන් කාබයිඩ් කෲසිබල්)

සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) යනු සිලිකන් සහ කාබන් පරමාණු වලින් සමන්විත සහසංයුජ සෙරමික් වේ, තේරුම් ගත් වඩාත්ම තාප හා රසායනිකව කල් පවතින ද්‍රව්‍ය අතර සංවර්ධනය වෙමින් පවතී.

එය උඩින් පවතී 250 polytypic වර්ග, 3C සමඟ (ඝනක), 4එච්, සහ 6H ෂඩාස්‍ර ව්‍යුහයන් ඉහළ-උෂ්ණත්ව යෙදුම් සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.

ශක්තිමත් Si– C බැඳුම්කර, බැඳුම්කර බලයෙන් ඔබ්බට යනවා 300 kJ/mol, අසාමාන්ය දෘඪතාව ලබා දීම, තාප සන්නායකතාව, සහ තාප කම්පනය හා රසායනික වර්ජනයට ප්රතිරෝධය.

කෲසිබල් යෙදුම්වල, දැඩි තාප අනුක්‍රමය සහ විනාශකාරී උණු කළ වායුගෝලය යටතේ වාස්තු විද්‍යාත්මක ස්ථායීතාවය පවත්වා ගැනීමට ඇති හැකියාව නිසා සින්ටර් කරන ලද හෝ ප්‍රතික්‍රියා-බන්ධිත SiC තෝරා ගනු ලැබේ..

ඔක්සයිඩ් සෙරමික් මෙන් නොව, SiC එහි sublimation සාධකය තරම් කඩාකප්පල්කාරී අවධි සංක්‍රමණයන් සිදු නොකරයි (~ 2700 ° සී), ඉහත තිරසාර ක්‍රියා පටිපාටිය සඳහා එය සුදුසු කරමින් 1600 ° සී.

1.2 තාප හා යාන්ත්රික කාර්ය සාධනය

SiC crucibles හි නිර්වචන ලක්ෂණයක් වන්නේ ඒවායේ ඉහළ තාප සන්නායකතාවයයි– සිට දක්වා 80 දක්වා 120 W/(m · කේ)– වේගවත් උණුසුම හෝ වායු සමීකරණය හරහා ඒකාකාර උණුසුම් සංසරණය ප්‍රචාරණය කරන අතර තාප කාංසාව අඩු කරයි.

මෙම නේවාසික දේපල ඇලුමිනා වැනි අඩු සන්නායකතා පෝසිලේන් සමඟ බොහෝ සෙයින් වෙනස් වේ (≈ 30 W/(m · කේ)), තාප කම්පනය යටතේ කැඩී බිඳී යාමේ අවදානමක් ඇත.

SiC අතිරේකව උස් උෂ්ණත්ව මට්ටම්වලදී සුවිශේෂී යාන්ත්රික ශක්තිය විදහා දක්වයි, මත රඳවා තබා ගැනීම 80% එහි කාමර-උෂ්ණත්වය නම්යශීලී දෘඪතාව (තරම් 400 MPa) දී පවා 1400 ° සී.

එහි තාප ව්යාප්තියේ සංගුණකය අඩු විය (~ 4.0 × 10 ⁻⁶/ කේ) තවදුරටත් තාප කම්පනයට ප්රතිරෝධය වැඩි කරයි, පරිසර සහ ක්‍රියාකාරී උෂ්ණත්ව මට්ටම් අතර නැවත නැවතත් බයිසිකල් පැදීම ඉතා වැදගත් වේ.

අතිරෙකව, SiC වාරික ඇඳුම් සහ උල්ෙල්ඛ ප්‍රතිරෝධය පෙන්වයි, යාන්ත්‍රික හැසිරවීම හෝ කුණාටු සහිත දියවන සංසරණය ඇතුළත් වායුගෝලයේ දිගු සේවා කාලය සහතික කිරීම.

2. නිෂ්පාදන ක්රම සහ ක්ෂුද්ර ව්යුහ පාලනය

( සිලිකන් කාබයිඩ් කෲසිබල්)

2.1 සින්ටර් කිරීමේ ක්රම සහ ඝනීකරණ ක්රම

කාර්මික SiC crucibles මූලික වශයෙන් නිපදවනු ලබන්නේ පීඩන රහිත සින්ටර් කිරීම මගිනි, ප්රතිචාර බන්ධනය, හෝ උණුසුම් පීඩනය, සෑම එකක්ම පිරිවැයේ අද්විතීය වාසි ලබා දෙයි, පිරිසිදුකම, සහ කාර්ය සාධනය.

පීඩන රහිත සින්ටර් කිරීම යනු බෝරෝන් සහ කාබන් වැනි සින්ටර් කිරීමේ ආධාරක සමඟ විශිෂ්ට SiC කුඩු සංයුක්ත කිරීමයි., ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්රතිකාර මගින් අනුකූල වේ (2000– 2200 ° සී )ආසන්න න්‍යායික ඝනත්වය සපුරා ගැනීම සඳහා උදාසීන වායුගෝලයේ.

මෙම තාක්ෂණය ඉහළ සංශුද්ධතාවයක් ලබා දෙයි, අර්ධ සන්නායක සහ ප්‍රගතිශීලී මිශ්‍ර ලෝහ හැසිරවීම සඳහා යෝග්‍ය අධි ශක්ති කෲසිබල්.

ප්‍රතික්‍රියා-බන්ධිත SiC (RBSC) උණු කළ සිලිකන් සමඟ සිදුරු සහිත කාබන් පූර්ව ආකෘතියක් විනිවිද යාමෙන් නිර්මාණය වේ, β-SiC හිඳීමට ප්‍රතික්‍රියා කරයි, SiC සහ පුනරාවර්තන සිලිකන් සංයෝගයක් ඇති කරයි.

ලෝහමය සිලිකන් එකතු කිරීම් හේතුවෙන් තාප සන්නායකතාවය තරමක් අඩු වී ඇත, RBSC විශිෂ්ට මාන ස්ථාවරත්වයක් සහ අඩු නිෂ්පාදන මිලක් සපයයි, විශාල වාණිජ භාවිතය සඳහා එය ප්‍රමුඛ වේ.

Hot-pressed SiC, වඩා මිල අධික වුවත්, විශාලතම ඝනකම සහ සංශුද්ධතාවය ලබා දෙයි, තනි-ස්ඵටික සංවර්ධනය වැනි අතිශය ඉල්ලුමක් ඇති යෙදුම් සඳහා වෙන් කර ඇත.

2.2 මතුපිට උසස් තත්ත්වයේ සහ ජ්යාමිතික නිරවද්යතාව

පශ්චාත් සින්ටර් යන්ත්‍රෝපකරණ, ඇඹරීම සහ සේදීම සමන්විත වේ, න්‍යෂ්ටික වෙබ් අඩවි අඩු කරන සහ දූෂණ අවදානම අඩු කරන නිශ්චිත මාන ප්‍රතිරෝධයන් සහ සුමට අභ්‍යන්තර පෘෂ්ඨයන් සහතික කරයි.

මතුපිට රළුබව දියවන ඇමිණීම නැවැත්වීමට සහ ශක්තිමත් කරන ලද නිෂ්පාදන ඉතා පහසුවෙන් මුදා හැරීමට පහසුකම් සැලසීමට ඉතා ප්‍රවේශමෙන් කළමනාකරණය කරයි..

කෲසිබල් ජ්යාමිතිය– බිත්ති මතුපිට ඝණකම වැනි, taper කෝණය, සහ අඩු වක්රය– තාප ස්කන්ධය සමතුලිත කිරීම සඳහා වැඩි දියුණු කර ඇත, ව්යුහාත්මක ශක්තිය, සහ තාපක දාහකය සමඟ අනුකූල වීම.

අභිරුචිකරණය කරන ලද මෝස්තර සමහර දියවන පරිමාවන්ට ඉඩ සලසයි, උණුසුම් පැතිකඩ, සහ ද්රව්ය සංවේදීතාව, විවිධ කාර්මික ක්‍රියාවලීන් හරහා ප්‍රශස්ත කාර්යක්ෂමතාව සහතික කිරීම.

උසස් තත්ත්ව පාලනය, X-ray විවර්තනය ඇතුළුව, ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂය පරිලෝකනය කිරීම, සහ අතිධ්වනි තිරගත කිරීම, ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහාත්මක සමජාතීයතාවය සහ සිදුරු හෝ බෙදීම් වැනි ගැටළු නොමැතිකම තහවුරු කරයි.

3. ද්රාවණය සමඟ රසායනික ප්රතිරෝධය සහ අන්තර්ක්රියා

3.1 ආක්‍රමණශීලී පරිසරයන්හි උදාසීනත්වය

SiC crucibles උණු කළ වානේ මගින් රසායනික ප්රහාරයට කැපී පෙනෙන ප්රතිරෝධයක් දක්වයි, කාරුණික, සහ ඔක්සිකාරක නොවන ලවණ, සාම්ප්‍රදායික මිනිරන් සහ ඔක්සයිඩ් පිඟන් මැටි ඉක්මවීම.

උණු කළ ඇලුමිනියම් සමඟ සම්බන්ධ වීමෙන් ඒවා ආරක්ෂිතයි, තඹ, රිදී, සහ ඔවුන්ගේ මිශ්ර ලෝහ, අඩු අන්තර් මුහුණත් බලය සහ ආරක්ෂිත මතුපිට ඔක්සයිඩ සෑදීමේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස තෙත් කිරීමට සහ විසුරුවා හැරීමට ප්‍රතිරෝධය දැක්වීම.

ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා සහ අර්ධ සන්නායක සඳහා සිලිකන් සහ ජර්මනියම් හැසිරවීමේදී, SiC crucibles ඩිජිටල් නේවාසික දේපල දුර්වල කළ හැකි ලෝහමය දූෂණය වළක්වයි.

කෙසේ වෙතත්, අතිශයින් ඔක්සිකාරක තත්ත්වයන් යටතේ හෝ ක්ෂාරීය වෙනස්කම්වල දෘශ්යතාව තුළ, SiC හට සිලිකා වර්ධනය කිරීමට ඔක්සිකරණය කළ හැක (SiO ₂), අඩු ද්‍රවාංක සිලිකේට සෑදීමට ඊටත් වඩා ප්‍රතිචාර දැක්විය හැක.

ඒ හේතුව නිසා, SiC මධ්‍යස්ථ හෝ අඩු කරන පරිසරයන් සඳහා හොඳින්ම ගැලපේ, එහිදී එහි ස්ථායීතාවය උපරිම වේ.

3.2 සීමාවන් සහ අනුකූලතා සලකා බැලීම්

එහි දැඩි බව තිබියදීත්, SiC විශ්වීය වශයෙන් නිෂ්ක්රිය නොවේ; එය ඇතැම් උණු කළ නිෂ්පාදන සමඟ ප්රතික්රියා කරයි, විශේෂයෙන්ම යකඩ කාණ්ඩයේ ලෝහ (පෙ, තුළ, සමාගම) කාබන්ඩයොක්සයිඩ් සහ ද්රාවණ ක්රියාවලීන් සමඟ ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී.

ද්රව වානේ සැකසුම් තුළ, SiC crucibles වේගයෙන් පිරිහෙන අතර එම හේතුව නිසා වළක්වා ඇත.

ඒ හා සමාන ආකාරයකින්, ඇන්ටාසිඩ් සහ ක්ෂාරීය පෘථිවි වානේ (උදා., ලි, දැනටමත්, Ca) SiC අවම කළ හැක, කාබන් දියත් කිරීම සහ සිලිසයිඩ් නිර්මාණය කිරීම, බැටරි ද්‍රව්‍ය සංස්ලේෂණය හෝ ප්‍රතික්‍රියාශීලී වානේ වාත්තු කිරීමේදී ඒවායේ භාවිතය සීමා කිරීම.

ද්රව වීදුරු සහ පිඟන් මැටි සඳහා, SiC සාමාන්‍යයෙන් ගැළපෙන නමුත් හෝඩුවාවක් සිලිකන් ඉතා සංවේදී දෘශ්‍ය හෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික වීදුරුවලට ඉදිරිපත් කළ හැකිය..

මෙම ද්‍රව්‍ය-විශේෂිත අන්තර්ක්‍රියා හඳුනා ගැනීම සුදුසු කෘෂිකාර්මික වර්ගය තෝරා ගැනීම සහ ක්‍රියාවලි සංශුද්ධතාවය සහ කුරුස දිගු ආයු කාලය සහතික කිරීම සඳහා අවශ්‍ය වේ..

4. කාර්මික යෙදුම් සහ තාක්ෂණික පරිණාමය

4.1 ලෝහ විද්යාව, අර්ධ සන්නායක, සහ පුනර්ජනනීය බලශක්ති අංශ

සූර්ය බැටරි සඳහා බහු ස්ඵටික හා ඒකස්ඵටික සිලිකන් ඉන්ගෝට් නිෂ්පාදනය කිරීමේදී SiC කෲසිබල් ඉතා වැදගත් වේ., එහිදී ඔවුන් ~ හි උණු කළ සිලිකන් වලට දිගු කලක් සෘජු නිරාවරණයට නැගී සිටියි 1420 ° සී.

ඒවායේ තාප ආරක්ෂණය නිශ්චිත ඒකාකාර ඝනීභවනය සහ විස්ථාපනය ඝනත්වය අඩු කරයි, සෘජුවම සූර්ය කාර්යක්ෂමතාවයට බලපායි.

කර්මාන්තශාලා වල, SiC crucibles ඇලුමිනියම් සහ පිත්තල වැනි ෆෙරස් නොවන ලෝහ උණු කිරීම සඳහා භාවිතා වේ., දිගු ආයු කාලයක් සැපයීම සහ මැටි-මිනිරන් විකල්පයන්ට වඩා වෙනස් වූ dross සංවර්ධනය අඩු වීම.

ඒවා අතිරේකව තාපගතිමිතික ඇගයීම සඳහා අධි-උෂ්ණත්ව රසායනාගාරයේ භාවිතා වේ., අවකල ස්කෑනිං කැලරිමිතිය, සහ සංකීර්ණ පෝසිලේන් සහ අන්තර් ලෝහ සංයෝගවල සංශ්ලේෂණය.

4.2 අනාගත විලාසිතා සහ උසස් නිෂ්පාදන සංයෝජනය

නැගී එන යෙදුම් ඊළඟ පරම්පරාවේ න්‍යෂ්ටික නිෂ්පාදන පිරික්සීමේ සහ උණු කළ ලුණු ප්‍රතික්‍රියාකාරකවල SiC crucibles භාවිතය සමන්විත වේ., විකිරණවලට සහ උණු කළ ෆ්ලෝරයිඩ් වලට ඒවායේ ප්රතිරෝධය ඇගයීමට ලක් කෙරේ.

පයිෙරොලිටික් බෝරෝන් නයිට්රයිඩ් වැනි ආලේපන (පීබීඑන්) හෝ ytria (Y TWO O ₃) SiC මතුපිට ප්‍රදේශවලට රසායනික නිෂ්ක්‍රියතාව වැඩි දියුණු කිරීමට සහ අතිශය ඉහළ සංශුද්ධතා ක්‍රියා පටිපාටිවල සිලිකන් විසරණය නැවැත්වීමට යොදනු ලැබේ..

Binder jetting හෝ stereolithography භාවිතා කරමින් SiC මූලද්‍රව්‍ය ආකලන නිෂ්පාදනය සංවර්ධනය වෙමින් පවතී, ආකර්ශනීය පහසුකම් ජ්‍යාමිතිය සහ විශේෂිත කෲසිබල් මෝස්තර සඳහා ඉක්මන් මූලාකෘති.

බලශක්ති-කාර්යක්ෂමතාවය සඳහා අවශ්යතාවය වර්ධනය වන පරිදි, දිගුකල් පවතින, සහ දූෂණයෙන් තොර අධි-උෂ්ණත්ව හැසිරවීම, සිලිකන් කාබයිඩ් කෲසිබල් නවීන තාක්‍ෂණය උසස් නිෂ්පාදන නිෂ්පාදනයේ මූලික ගලක් ලෙස පවතිනු ඇත.

අවසන් තීරණයේ දී, සිලිකන් කාබයිඩ් කෲසිබල් ඉහළ-උෂ්ණත්ව කාර්මික සහ සායනික ක්‍රියා පටිපාටිවල තීරණාත්මක ඉඩ දෙන මූලද්‍රව්‍යයක් නියෝජනය කරයි..

තාප ස්ථායීතාවයේ ඔවුන්ගේ අසමාන සංයෝජනය, යාන්ත්රික දෘඪතාව, සහ රසායනික ප්‍රතිරෝධය නිසා කාර්යක්ෂමතාව සහ විශ්වසනීයත්වය තීරණාත්මක වන යෙදුම් සඳහා ඒවා තෝරා ගැනීමේ ද්‍රව්‍ය බවට පත් කරයි.

5. සපයන්නා

උසස් සෙරමික් ඔක්තෝබර් ආරම්භ කරන ලදී 17, 2012, යනු පර්යේෂණ සහ සංවර්ධනය සඳහා කැපවී සිටින අධි තාක්‍ෂණික ව්‍යවසායයකි, නිෂ්පාදනය, සැකසීම, සෙරමික් සාපේක්ෂ ද්රව්ය සහ නිෂ්පාදනවල විකුණුම් සහ තාක්ෂණික සේවා. අපගේ නිෂ්පාදනවලට Boron Carbide සෙරමික් නිෂ්පාදන ඇතුළත් නමුත් ඒවාට සීමා නොවේ, බෝරෝන් නයිට්රයිඩ් සෙරමික් නිෂ්පාදන, සිලිකන් කාබයිඩ් සෙරමික් නිෂ්පාදන, සිලිකන් නයිට්රයිඩ් සෙරමික් නිෂ්පාදන, සර්කෝනියම් ඩයොක්සයිඩ් සෙරමික් නිෂ්පාදන, ආදිය. ඔබ උනන්දු නම්, කරුණාකර අප හා සම්බන්ධ වීමට නිදහස් වන්න.
ටැග්: සිලිකන් කාබයිඩ් කෲසිබල්, සිලිකන් කාබයිඩ් සෙරමික්, සිලිකන් කාබයිඩ් සෙරමික් කෲසිබල්

සියලුම ලිපි සහ පින්තූර අන්තර්ජාලයෙනි. ප්‍රකාශන හිමිකම් ගැටළු තිබේ නම්, කරුණාකර මකා දැමීමට නියමිත වේලාවට අප හා සම්බන්ධ වන්න.

අපෙන් විමසන්න