கார்பனின் ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பை SIC பூச்சு எவ்வாறு மேம்படுத்துகிறது

கார்பன் உணர்ந்ததுகுறைந்த வெப்ப கடத்துத்திறன், சிறிய குறிப்பிட்ட வெப்பம் மற்றும் நல்ல உயர் வெப்பநிலை வெப்ப நிலைத்தன்மை போன்ற சிறந்த பண்புகள் உள்ளன. இது பெரும்பாலும் ஒரு வெற்றிடம் அல்லது பாதுகாப்பு வளிமண்டலத்தில் வெப்ப காப்பு பொருளாக பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் குறைக்கடத்தி புலத்தில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், 450 bences ஐ விட அதிகமான வெப்பநிலை கொண்ட சூழலில், கார்பன் விரைவாக ஆக்ஸிஜனேற்றப்படும், இதன் விளைவாக பொருள் விரைவாக அழிக்கப்படும். குறைக்கடத்திகளின் செயலாக்க சூழல் பெரும்பாலும் 450 ° C ஐ விட அதிகமாக உள்ளது, எனவே கார்பனின் ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பை மேம்படுத்துவது மிகவும் முக்கியமானது.

ஏன் தேர்வு செய்யவும்Sic பூச்சு?

கார்பன் ஃபைபர் தயாரிப்புகளுக்கு மேற்பரப்பு பூச்சு ஒரு சிறந்த எதிர்ப்பு ஆக்ஸிஜனேற்ற முறையாகும். ஆன்டி-ஆக்ஸிஜனேற்ற பூச்சுகளில் உலோக பூச்சுகள், பீங்கான் பூச்சுகள், கண்ணாடி பூச்சுகள் போன்றவை அடங்கும். பீங்கான் பூச்சுகளில், எஸ்.ஐ.சி சிறந்த உயர் வெப்பநிலை ஆக்ஸிஜனேற்ற எதிர்ப்பு மற்றும் கார்பன் ஃபைபர் தயாரிப்புகளுடன் நல்ல உடல் மற்றும் வேதியியல் பொருந்தக்கூடிய தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. SIC அதிக வெப்பநிலையில் ஆக்ஸிஜனேற்றப்படும்போது, ​​அதன் மேற்பரப்பில் உருவாக்கப்படும் SIO2 பூச்சுகளில் விரிசல்களையும் பிற குறைபாடுகளையும் நிரப்பலாம் மற்றும் O2 இன் ஊடுருவலைத் தடுக்கலாம், இது கார்பன் ஃபைபர் தயாரிப்பு பூச்சுகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பூச்சு பொருளாக மாறும்.

கார்பன் உணர்ந்தால் SIC பூச்சு செய்வது எப்படி?

வேதியியல் நீராவி படிவு மூலம் கார்பனின் மேற்பரப்பில் SIC பூச்சு கார்பன் ஃபைபரை உணர்ந்தது. மீயொலி சுத்தம் செய்த பிறகு, தயாரிக்கப்பட்ட கார்பன் உணர்ந்தது 100 at இல் ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு உலர்த்தப்பட்டது. கார்பன் உணர்ந்தது ஒரு வெற்றிடக் குழாய் உலையில் 1100 to க்கு வெப்பப்படுத்தப்பட்டது, AR நீர்த்த வாயுவாகவும், H2 கேரியர் வாயுவாகவும், மற்றும் சூடான ட்ரைக்ளோரோமெதில் சிலாக்ஸேன் குமிழி முறையால் எதிர்வினை அறைக்குள் அழைத்துச் செல்லப்பட்டது. படிவு கொள்கை பின்வருமாறு:

Ch₃Shick (g) → sic (s) +3hcl (g)

SIC பூச்சு கார்பன் உணர்ந்த மேற்பரப்பு எப்படி இருக்கும்?

SIC பூச்சு கார்பனின் கட்ட கலவையை பகுப்பாய்வு செய்ய D8 அட்வான்ஸ் எக்ஸ்-ரே டிஃப்ராக்ரோமீட்டர் (எக்ஸ்ஆர்டி) ஐப் பயன்படுத்தினோம். படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, எஸ்.ஐ.சி பூச்சு கார்பனின் எக்ஸ்ஆர்டி ஸ்பெக்ட்ரமில் இருந்து, முறையே (111), (220) மற்றும் (311) படிக விமானங்கள் முறையே 2θ = 35.8 °, 60.2 °, மற்றும் 72 ° இல் மூன்று வெளிப்படையான மாறுபாடு சிகரங்கள் உள்ளன. உணர்ந்த கார்பனின் மேற்பரப்பில் உருவாகும் பூச்சு β-Sic என்பதைக் காணலாம்.

படம் 1 SIC பூச்சு கார்பனின் எக்ஸ்ஆர்டி ஸ்பெக்ட்ரம் உணர்ந்தது

பூச்சுக்கு முன்னும் பின்னும் உணரப்பட்ட கார்பனின் நுண்ணிய உருவ அமைப்பைக் கவனிக்க ஒரு மாகெல்லன் 400 ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கி (SEM) ஐப் பயன்படுத்தினோம். படம் 2 இலிருந்து காணப்படுவது போல, அசல் கார்பனுக்குள் இருக்கும் கார்பன் இழைகள் தடிமன் கொண்டவை, குழப்பமாக விநியோகிக்கப்படுகின்றன, அதிக எண்ணிக்கையிலான வெற்றிடங்களுடன், மற்றும் குறைந்த ஒட்டுமொத்த அடர்த்தி (சுமார் 0.14 கிராம்/செ.மீ 3). அதிக எண்ணிக்கையிலான வெற்றிடங்கள் மற்றும் குறைந்த அடர்த்தி ஆகியவை கார்பன் உணர்ந்ததற்கு முக்கிய காரணங்களாகும். ஃபைபர் அச்சில் உணரப்பட்ட அசல் கார்பனுக்குள் கார்பன் இழைகளின் மேற்பரப்பில் ஏராளமான பள்ளங்கள் உள்ளன, இது பூச்சு மற்றும் மேட்ரிக்ஸுக்கு இடையிலான பிணைப்பு வலிமையை மேம்படுத்த உதவுகிறது. 

புள்ளிவிவரங்கள் 2 மற்றும் 3 இன் ஒப்பீட்டிலிருந்து, பூச்சு கார்பனுக்குள் இருக்கும் கார்பன் இழைகள் SIC பூச்சுகளால் மூடப்பட்டிருப்பதைக் காணலாம். SIC பூச்சுகள் சிறிய துகள்களால் இறுக்கமாக அடுக்கி வைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் பூச்சுகள் ஒரே மாதிரியானவை மற்றும் அடர்த்தியானவை. அவை கார்பன் ஃபைபர் மேட்ரிக்ஸுடன் இறுக்கமாக பிணைக்கப்பட்டுள்ளன, வெளிப்படையான உரித்தல், விரிசல் மற்றும் துளைகள் இல்லாமல், மேட்ரிக்ஸுடனான பிணைப்பில் வெளிப்படையான விரிசல் எதுவும் இல்லை.

படம் 2 பூச்சு முன் கார்பனின் உருவவியல் உணர்ந்தது மற்றும் ஒற்றை கார்பன் ஃபைபர் முடிவு

படம் 3 கார்பன் உணர்ந்த மற்றும் ஒற்றை கார்பன் ஃபைபர் முடிவின் உருவவியல் பூச்சுக்குப் பிறகு முடிவு

SIC பூச்சு கார்பனின் ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பு எவ்வாறு வெளிப்படுகிறது?

சாதாரண கார்பன் உணர்ந்த மற்றும் எஸ்.ஐ.சி பூச்சு கார்பன் முறையே தெர்மோகிராமிமெட்ரிக் பகுப்பாய்வு (டி.ஜி) நடத்தினோம். வெப்ப விகிதம் 10 ℃/நிமிடம் மற்றும் காற்று ஓட்ட விகிதம் 20 மில்லி/நிமிடம். படம் 4 என்பது கார்பனின் டிஜி வளைவு ஆகும், அங்கு படம் 4 ஏ என்பது கார்பனின் டிஜி வளைவு உணரப்பட்டது மற்றும் படம் 4 பி என்பது எஸ்ஐசி பூச்சு கார்பனின் டிஜி வளைவு ஆகும். இது படம் 4 ஏ இலிருந்து காணப்படுகிறது, இது 600 below க்குக் கீழே மெதுவாக ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுவதை உணர்ந்த கார்பன் உணர்ந்தது, மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்ற விகிதம் 600 bever க்கு மேல் கணிசமாக துரிதப்படுத்தப்படுகிறது. சுமார் 790 at இல், மாதிரியின் மீதமுள்ள வெகுஜன பின்னம் 0 ஆகும், அதாவது இது முற்றிலும் ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்டுள்ளது. 

படம் 4 பி இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, வெப்பநிலை அறை வெப்பநிலையிலிருந்து 280 wo ஆக உயரும்போது பூச்சு கார்பன் மாதிரிக்கு வெகுஜன இழப்பு இல்லை. 280-345 at இல், மாதிரி படிப்படியாக ஆக்ஸிஜனேற்றத் தொடங்குகிறது, மேலும் ஆக்சிஜனேற்ற விகிதம் ஒப்பீட்டளவில் வேகமாக உள்ளது. 345-520 at இல், ஆக்சிஜனேற்ற முன்னேற்றம் குறைகிறது. சுமார் 760 at இல், மாதிரியின் வெகுஜன இழப்பு அதிகபட்சத்தை அடைகிறது, இது சுமார் 4%ஆகும். 760-1200 at இல், வெப்பநிலை உயரும்போது, ​​மாதிரியின் நிறை அதிகரிக்கத் தொடங்குகிறது. அதாவது, எடை அதிகரிப்பு ஏற்படுகிறது. ஏனென்றால், கார்பன் ஃபைபரின் மேற்பரப்பில் உள்ள SIC ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்டு அதிக வெப்பநிலையில் SIO2 ஐ உருவாக்குகிறது. இந்த எதிர்வினை ஒரு எடை அதிகரிக்கும் எதிர்வினை, இது மாதிரியின் வெகுஜனத்தை அதிகரிக்கிறது.

படம் 4 ஏ மற்றும் படம் 4 பி ஆகியவற்றை ஒப்பிடுகையில், 790 at இல், சாதாரண கார்பன் முற்றிலும் ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்டிருப்பதைக் காணலாம், அதே நேரத்தில் எஸ்.ஐ.சி பூச்சு கார்பனின் ஆக்சிஜனேற்ற எடை இழப்பு விகிதம் 4%ஆகும். வெப்பநிலை 1200 with ஆக உயரும்போது, ​​SIC பூச்சு கார்பனின் நிறை SIO2 இன் தலைமுறை காரணமாக சற்று அதிகரிக்கிறது என்று உணர்ந்தது, இது SIC பூச்சு உணர்ந்த கார்பனின் அதிக வெப்பநிலை ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பை கணிசமாக மேம்படுத்த முடியும் என்பதைக் குறிக்கிறது.

படம் 4 கார்பனின் வளைவு உணர்ந்தது

திSic பூச்சுவேதியியல் நீராவி படிவு மூலம் உணரப்பட்ட கார்பனில் வெற்றிகரமாக தயாரிக்கப்படுகிறது சமமாக விநியோகிக்கப்படுகிறது, தொடர்ச்சியாக, அடர்த்தியாக அடுக்கி வைக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் வெளிப்படையான துளைகள் அல்லது விரிசல்கள் எதுவும் இல்லை. SIC பூச்சு வெளிப்படையான இடைவெளிகள் இல்லாமல் அடி மூலக்கூறுடன் இறுக்கமாக பிணைக்கப்பட்டுள்ளது. இது மிகவும் வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற திறனைக் கொண்டுள்ளது.