Kepiye SIC lapisan nambah resistensi oksidasi karbon?

Karbon krasaNduwe sifat sing apik kayata konduktivitas termal, panas spesial khusus, lan stabilitas termal suhu sing apik. Asring digunakake minangka bahan insulasi termal ing suasana vakum utawa proteksi lan wis digunakake ing lapangan semikonduktor. Nanging, ing lingkungan kanthi suhu sing luwih dhuwur tinimbang 450 ℃, karbon krasa bakal dioksidasi kanthi cepet, nyebabake karusakan saka materi sing cepet. Pangolahan Semikonductor asring luwih dhuwur tinimbang 450 ° C, saengga penting banget kanggo nambah resistensi oksidasi karbon dirasakake.

Napa milihSIC lapisan?

Lapisan permukaan minangka metode anti oxidasi sing cocog kanggo produk serat karbon. Pelapisan anti-oksidasi kalebu lapisan cilik, lapisan keramik, lapisan kaca, lan sapiturute ing antarane cate keramik, kompatibelitas oksidasi suhu sing apik lan kompatibilitas fisik lan kimia sing apik karo produk serat karbon. Nalika SIC dioksidasi kanthi suhu sing dhuwur, Sio2 sing diasilake ing permukaan bisa ngisi retak lan cacat liyane ing lapisan lan mblokirake bahan lapisan O2, sing paling umum digunakake ing lapisan lapisan serat karbon.

Kepiye carane nindakake lapisan SIC ing karbon dirasakake?

Pelapisan SIC disiapake ing permukaan karbon ngrasakake serat karbon kanthi deposisi uap kimia. Sawise ngresiki ultrasonik, karbon sing wis disiapake wis garing ing 100 nganti wektu. Karbon krasa digawe panas nganti 1100 ℃ ing tungku tubu vakum, kanthi arak gas lan H2 minangka gas pemberasan, lan siloxloromethyll sing digawe panas dening rempah reaksi kanthi cara reaksi. Prinsip deposisi yaiku:

Ch₃Shick (g) → sic (s) + 3hcl (g)

Apa sing katon ing permukaan karbon SIC?

Kita nggunakake d8 advance x-ray sebagian (xrd) kanggo nganalisa komposisi fase karbon sing dilapisi sic. Saka spektrum XRD Karbon Sic Coating Rasa, kaya sing ditampilake ing tokoh 1, ana telung puncak bedane sing jelas ing 2º = 35,8 °, lan (320), lan (311), lan (311) pesawat saka β-Sic, masing-masing. Bisa dideleng manawa lapisan sing dibentuk ing permukaan karbon sing dirasakake yaiku β-sic.

Gambar 1 Spektrum Xrd saka Carbon Sic Coating Rasa

Kita nggunakake Magellan 400 mikroskop elektron (SEM) kanggo mirsani morfologi mikroskopik saka karbon dirasakake sadurunge lan sawise lapisan. Kaya sing katon saka Gambar 2, serat karbon ing njero karbon asli dirasakake kanthi kekandelan, disebar kanthi cantik, kanthi kapadhetan sing akeh, lan kapadhetan umume (udakara 0,14 g / cm3). Ngarsane akeh voids lan kapadhetan sing kurang minangka sebab utama karbon bisa digunakake minangka bahan jampel termal. Ana pirang-pirang alur ing permukaan serat karbon ing karbon asli sing dirasakake ing sadawane sumbu serat, sing mbantu nambah kekuatan ikatan ing antarane lapisan lan matriks. 

Saka perbandingan saka tokoh 2 lan 3, bisa uga katon manawa serat karbon ing njero karbon sing dirasakake wis ditutup karo lapisan SIC. Kelipan SIC dibentuk dening partikel cilik sing ditutup kanthi tumpukan, lan lapisan kasebut seragam lan kandhel. Dheweke kenceng kanthi rapet karo matrik serat karbon, tanpa kulit, retak lan bolongan, lan ora ana retak sing jelas ing ikatan karo matriks.

Gambar 2 Morfologi Karbon Krasa lan Akhir Serat Karbon Sadurunge Sadurunge Lapisan

Gambar 3 Morfologi saka karbon krasa lan tunggal serat karbon sawise lapisan

Kepiye resistensi oksidasi karbon lapisan cilik sing diresiki?

Kita nerbitake analisis thermogravimetris (TG) ing karbon biasa lan karbon sing dilapisi sis. Tingkat pemanasan yaiku 10 ℃ / min lan tingkat aliran udara yaiku 20 ml / min. Gambar 4 yaiku kurva Tg sing dirasakake, ing endi tokoh 4A yaiku kurva Tg kanggo ngrasakake karbon SIC, lan tingkat oksidasi kanthi cepet sawise luwih cepet 600 ℃. Ing kira-kira 790 ℃, bagian seks massa sampel yaiku 0, tegese wis dioksidasi. 

Kaya sing ditampilake ing Gambar 4B, Kacang Pelapis Pelapis Esaya ora duwe kerugian massa nalika suhu mundhak saka suhu kamar nganti 280 ℃. Ing 280-345, conto kasebut wiwit nggunakake mboko sithik, lan tarif oksidasi cukup cepet. Ing 345-520 ℃, kemajuan oksidasi saya mudhun. Ing babagan 760 ℃, kerugian massa sampel tekan maksimal, sing udakara 4%. Jam 760-1200 ℃, amarga suhu mundhak, jisim sampel wiwit saya tambah. Yaiku, bobote bobote bakal ana. Iki amarga sic ing permukaan serat karbon dioksidasi kanggo mbentuk Sio2 kanthi suhu sing dhuwur. Reaksi iki minangka reaksi bathi bobot, sing nambah massa sampel.

Mungkasi tokoh 4A lan tokoh 4B, bisa ditemokake ing 790 ℃, karbon biasa dirasakake wis dioksidasi, dene tingkat oksidasi saka sampe-mundhut karbon sing dirasakake kira-kira 4%. Yen suhu mundhak nganti 1200 ℃, Massa karbon lapisan SIC dirasakake, amarga generasi SI2, nuduhake manawa lapisan SIC bisa nambah resistensi oksidasi suhu sing dirasakake.

Gambar 4 Tg kurva karbon sing dirasakake

TheSIC lapisanSukses disiapake ing karbon dirasakake dening deposisi uap kimia kanthi merata, terus-terusan, ora ditumpuk, lan ora duwe bolongan utawa retak. Pelapisan sic kanthi rapet karo landasan tanpa kesenjangan sing jelas. Nduwe kemampuan anti-oksidasi sing kuwat banget.