2. Habka Tijaabada
2.1 Daawaynta Filimka Xabagta
Waxaa la arkay in si toos ah loo abuurayo filim kaarboon ama ku xidhid waraaqo garaaf ah oo saaranSiC wafersdahaarka leh koollada ayaa keenay dhowr arrimood:
1. Xaaladaha faakuumka hoostooda, filimka xabagta ayaa shidSiC waferswaxay soo saartay muuqaal miisaan leh iyadoo ay ugu wacan tahay sii daynta hawada weyn, taasoo keentay porosity oogada. Tani waxay ka hortagtay lakabyada koollada inay si habboon isugu xidhmaan kaarboonization ka dib.
2. Inta lagu jiro isku xidhka, thewaferwaa in hal mar lagu dhejiyaa warqadda garaafka. Haddii dib-u-dhigiddu ay dhacdo, cadaadis aan sinnayn ayaa yarayn kara isku-duubnida xabagta, taasoo si xun u saamaynaysa tayada isku xidhka.
3. Hawlgallada faakuumka, ka sii daynta hawada lakabka xabagta ayaa keentay diirrid iyo samaynta bannaanno badan oo ku dhex jira filimka koollada, taasoo keentay cilado isku xidhan. Si wax looga qabto arrimahan, ka hor engejinta xabagtawafer'skorka isku xidhka iyadoo la isticmaalayo saxan kulul ka dib markii la isku dhejiyo ayaa lagula talinayaa.
2.2 Habka Carbonization
Habka abuurista filim kaarboon on theSiC abuurka waferiyo ku xidhidhiyaha xaashida garaafka waxay u baahan tahay kaarboonaysaynta lakabka xabagta ee heerkul gaar ah si loo hubiyo xidhidh adag. Kaarboonaysiinta aan dhamaystirnayn ee lakabka koollada waxay u horseedi kartaa burburkeeda inta lagu jiro koritaanka, sii daaya wasakhaha saameeya tayada koritaanka crystal. Sidaa darteed, hubinta kaarboonization dhamaystiran ee lakabka koollada ayaa muhiim u ah isku xidhka cufnaanta sare. Daraasadani waxay eegaysaa saamaynta heerkulku ku leeyahay kaarboonaynta xabagta. Lakab isku mid ah oo sawir qaade ah ayaa lagu dabaqaywaferoogada oo la geliyaa foornada tuubada hoosteeda faakuumka (<10 Pa). Heerkulka ayaa kor loo qaaday ilaa heerar hore loo dejiyay (400℃, 500℃, iyo 600℃) waxaana la ilaaliyay 3-5 saacadood si loo gaadho kaarboonization.
Tijaabooyinka ayaa tilmaamay:
At 400 ℃, 3 saacadood ka dib, filimka koollada ah ma carbonize oo u muuqday casaan madow; wax isbedel ah oo la taaban karo lama arag 4 saacadood ka dib.
At 500 ℃, 3 saacadood ka dib, filimku wuxuu noqday madow laakiin weli iftiinka la kala qaado; wax isbedel ah oo la taaban karo ma jiro 4 saacadood ka dib.
At 600 ℃, 3 saacadood ka dib, filimku wuxuu noqday madow oo aan lahayn wax iftiin ah, taas oo muujinaysa carbonization dhamaystiran.
Sidaa darteed, heerkulka isku-xidhka ku habboon wuxuu u baahan yahay inuu noqdo ≥600 ℃.
2.3 Habka Codsiga Xabagta
Isku-duubnida filimka dhejiska ah ayaa ah tilmaame muhiim ah oo lagu qiimeeyo habka codsiga dhejiska iyo hubinta lakabka isku-xidhka isku midka ah. Qaybtani waxay sahamisaa xawaaraha wareegga ugu fiican iyo wakhtiga daahan ee dhumucda filimada dhejiska ah ee kala duwan. Labbiska
u dhumucda filimka waxaa lagu qeexay sida saamiga ugu yar dhumucda filimka Lmin ilaa ugu badnaan dhumucda filimka Lmax ka badan aagga waxtar leh. Shan dhibcood oo ku saabsan waferka ayaa loo doortay si loo cabbiro dhumucda filimka, isku-dhafka ayaa la xisaabiyay. Jaantuska 4 ayaa muujinaya dhibcaha cabbirka.
Isku xidhka cufnaanta sare ee ka dhexeeya waferka SiC iyo qaybaha garaafka, dhumucda filimka koollada ee la door biday waa 1-5 µm. Dhumucdiisuna waxay tahay 2 µm, oo lagu dabaqi karo diyaarinta filimka kaarboonka iyo hababka isku xidhka warqadda wafer/graphite. Halbeegyada dahaarka ugu fiican ee xabagta kaarboonaynta ayaa ah 15 s at 2500 r/min, iyo xabagta isku xidhka, 15 s at 2000 r/min.
2.4 Habka isku xidhka
Inta lagu guda jiro isku xidhka waferka SiC ee warqada garaafka/graphite, waxaa muhiim ah in gabi ahaanba la baabi'iyo hawada iyo gaaska dabiiciga ah ee ka dhasha kaarboonaysiinta lakabka isku xidhka. Ciribtirka gaaska ee aan dhamaystirnayn waxay keenaysaa bannaan, taasoo keenta lakab isku xidhan oo aan cufan. Hawada iyo gaaska dabiiciga ah waxaa lagu daad gurayn karaa iyadoo la isticmaalayo bamka saliidda farsamada. Markii hore, hawlgalka joogtada ah ee bamka farsamada ayaa hubiya in qolka faakuumku uu gaaro xadka, taas oo u oggolaanaysa in hawada si buuxda looga saaro lakabka isku-xidhka. Heerkulka degdega ah ee kor u kaca wuxuu ka hortagi karaa baabi'inta gaaska ee wakhtiga lagu jiro karbonization heerkulka sare, samaynta madhan lakabka isku xidhka. Guryaha xabaggu waxay muujinayaan gaas weyn oo ≤120 ℃ ah, oo xasilinaya heer kulkan.
Cadaadis dibadda ah ayaa lagu dabaqaa inta lagu jiro isku-xirnaanta si kor loogu qaado cufnaanta filimka dhejiska ah, fududeynta ka saarida hawada iyo gaaska dabiiciga ah, taasoo keentay lakabka cufnaanta sare.
Marka la soo koobo, qalooca habka isku xidhka ee lagu muujiyay sawirka 5 ayaa la sameeyay. Cadaadis gaar ah, heerkulku wuxuu kor u qaadaa heerkulka hawada ka baxaya (~ 120 ℃) waxaana la hayaa ilaa inta gaasku dhammeeyo. Kadibna, heerkulka waxaa lagu kordhiyaa heerkulka kaarboonization, lagu hayo muddada loo baahan yahay, oo ay ku xigto qaboojinta dabiiciga ah heerkulka qolka, sii deynta cadaadiska, iyo ka saarida maraqa isku xidhan.
Marka loo eego qaybta 2.2, filimka xabaggu wuxuu u baahan yahay in lagu kaarboonaysiiyo 600 ℃ in ka badan 3 saacadood. Sidaa darteed, qalooca habka isku-xidhka, T2 waxaa loo dhigay 600 ℃ iyo t2 ilaa 3 saacadood. Qiimaha ugu fiican ee qalooca habka isku xidhka, oo lagu go'aamiyo iyada oo loo marayo tijaabooyinka orthogonal ee lagu baranayo saamaynta cadaadiska isku-xidhka, wakhtiga kuleylka heerka koowaad t1, iyo heerka labaad ee kuleylka t2 ee natiijooyinka isku xidhka, ayaa lagu muujiyay Jadwalka 2-4.
Natiijooyinka ayaa tilmaamay:
Cadaadiska isku-xidhka ee 5 kN, wakhtiga kulaylku wuxuu lahaa saamaynta ugu yar ee isku xidhka.
Markay tahay 10 kN, aagga maran ee lakabka isku xidhka ayaa hoos u dhacay kulaylka heerka koowaad ee dheer.
Marka la joogo 15 kN, fidinta kuleyliyaha heerka koowaad ayaa si weyn hoos ugu dhacay banaannada, ugu dambeyntiina meesha ka saaraya.
Saamaynta wakhtiga kulaylinta heerka labaad ee isku xidhka kama muuqan imtixaanada orthogonal. Hagaajinta cadaadiska isku-xidhka ee 15 kN iyo wakhtiga kuleylka heerka koowaad ee 90 min, wakhtiyada kuleylka heerka labaad ee 30, 60, iyo 90 min dhamaantood waxay keeneen lakabyo cufan oo aan faaruq ahayn, taas oo muujinaysa wakhtiga kuleylka heerka labaad. saameyn yar oo ku saabsan isku-xidhka.
Qiimaha ugu fiican ee qalooca habka isku xidhka waa: cadaadiska isku xidhka 15 kN, wakhtiga kuleylka heerka koowaad 90 min, heerkulka heerka koowaad 120 ℃, wakhtiga kuleylka heerka labaad 30 min, heerkulka heerka labaad 600 ℃, iyo heerka labaad wakhtiga haynta 3 saacadood.
Waqtiga boostada: Jun-11-2024