ຖ້ວຍຊິລິກອນຄາໄບທີ່ຜູກມັດດ້ວຍປະຕິກິລິຍາ: ປະຕິວັດຂະບວນການໂລຫະທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ

ຊິລິກອນຄາໄບທີ່ຜູກມັດດ້ວຍປະຕິກິລິຍາເຕົາອົບເປັນຕົວແທນຂອງຄວາມກ້າວໜ້າໃນເຕັກໂນໂລຊີທົນໄຟ, ສະເໜີປະສິດທິພາບທີ່ບໍ່ມີໃຜທຽບເທົ່າໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມຮ້ອນທີ່ສຸດ. ພາຊະນະເຊລາມິກທີ່ກ້າວໜ້າເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ກາຍເປັນສິ່ງທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ໃນອຸດສາຫະກຳໂລຫະ, ການຫລໍ່ແບບແມ່ນຍຳ, ວິສະວະກຳກົນຈັກ, ແລະ ການປຸງແຕ່ງສານເຄມີ, ເຊິ່ງສະໜອງໜ້າທີ່ການໃຊ້ງານທີ່ດີເລີດບ່ອນທີ່ວັດສະດຸແບບດັ້ງເດີມບໍ່ພຽງພໍ.

ຂໍ້ໄດ້ປຽບດ້ານເຕັກນິກຫຼັກ

ຖ້ວຍທົດລອງ RBSC ມີປະສິດທິພາບດີກ່ວາອາລູມິນາ ແລະ ແກຣໄຟທ໌ແບບດັ້ງເດີມໂດຍຜ່ານ:

- ຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ (120–150 W/m·K ທີ່ 1000°C)

- ສຳປະສິດການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນຕ່ຳຫຼາຍ (4.5×10⁻⁶/K)

- ທົນທານຕໍ່ການຊ໊ອກຄວາມຮ້ອນ ທົນທານຕໍ່ກັບຮອບວຽນການເຮັດຄວາມເຢັນໄວຫຼາຍກວ່າ 50 ຄັ້ງ (1600°C → 25°C)

- ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນດ້ວຍກົດ/ດ່າງ (ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງ pH 0–14)

- ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງການຜຸພັງໃນອາກາດສູງເຖິງ 1650°C

ຄວາມຊຳນານດ້ານໂລຫະວິທະຍາ

ໃນການຜະລິດເຫຼັກກ້າປະສົມ ແລະ ການຫຼອມໂລຫະທີ່ບໍ່ແມ່ນເຫຼັກ (ອາລູມິນຽມ, ທອງແດງ, ສັງກະສີ), ເຕົາອົບ RBSC ຊ່ວຍໃຫ້:

- ອັດຕາການລະລາຍໄວຂຶ້ນ 20–30% ຜ່ານການຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນທີ່ດີທີ່ສຸດ

- ການຮັກສາຄວາມບໍລິສຸດຂອງໂລຫະ 99.95% ຜ່ານພື້ນຜິວທີ່ບໍ່ມີປະຕິກິລິຍາ

- ຫຼຸດຜ່ອນການກໍ່ຕົວຂອງຂີ້ຕົມໂດຍຜ່ານການຈັດຊັ້ນຄວາມຮ້ອນໃຫ້ໜ້ອຍທີ່ສຸດ

- ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານ (ຍາວກວ່າຖ້ວຍທົດລອງດິນເຜົາ-ກຣາໄຟຕ໌ 3–5 ເທົ່າ)

ການຫລໍ່ແບບແມ່ນຍໍາ ແລະ ການໃຊ້ກົນຈັກ

ຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງເຕົາອົບຮອງຮັບຄວາມຕ້ອງການດ້ານອຸດສາຫະກໍາທີ່ຕ້ອງການ:

- ຄວາມສົມບູນຂອງໂຄງສ້າງທີ່ຍືນຍົງພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນກົນຈັກ 15–20 MPa

- ສະຖຽນລະພາບດ້ານມິຕິທີ່ສອດຄ່ອງ (ການປ່ຽນແປງປະລິມານ ±0.1% ທີ່ 1500°C)

- ການປຸງແຕ່ງທີ່ບໍ່ມີການປົນເປື້ອນສຳລັບສ່ວນປະກອບຊັ້ນອາວະກາດ

- ປະສິດທິພາບທີ່ໜ້າເຊື່ອຖືໃນລະບົບການຫລໍ່ແບບແຮງเหวี่ยงเหวี่ยง

ຄວາມເປັນເລີດດ້ານການປຸງແຕ່ງທາງເຄມີ

ເຕົາທົດລອງ RBSC ແກ້ໄຂບັນຫາທ້າທາຍທີ່ສຳຄັນໃນການສັງເຄາະທາງເຄມີ:

- ບັນຈຸເກືອທີ່ລະລາຍຢ່າງປອດໄພ (ເຊັ່ນ: NaOH, KNO₃)

- ການເຮັດວຽກທີ່ໝັ້ນຄົງໃນປະຕິກິລິຍາຊູນຟີເດຊັນ/ຄລໍຣີເນຊັນ

- ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນຕໍ່ກັບ HF ສູງເຖິງ 800°C

- ການຮັກສາຄວາມບໍລິສຸດໃນການສະກັດເອົາທາດທີ່ຫາຍາກ

ເສດຖະສາດການດຳເນີນງານ

ໃນຂະນະທີ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນເບື້ອງຕົ້ນສູງກວ່າເຕົາອົບແບບດັ້ງເດີມ 40–60%, ວິທີແກ້ໄຂຂອງ RBSC ໃຫ້:

- ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຖີ່ຂອງການທົດແທນໄດ້ 70%

- ປະຫຍັດພະລັງງານ 25–35% ຜ່ານການປັບປຸງປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນ

- ສາມາດນຳມາໃຊ້ໃໝ່ໄດ້ 90% ຜ່ານການນຳມາໃຊ້ໃໝ່ດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ

- ຄວາມຕ້ອງການດ້ານການບຳລຸງຮັກສາເກືອບສູນ

ນະວັດຕະກໍາສະເພາະອຸດສາຫະກໍາ

1. ການຜະລິດໂລຫະປະສົມໄທທານຽມ

- ທົນທານຕໍ່ການລະລາຍ Ti ທີ່ມີປະຕິກິລິຍາຢູ່ທີ່ 1700°C

- ປ້ອງກັນການດູດຊຶມຄາບອນ

2. ການສັງເຄາະວັດສະດຸແບັດເຕີຣີ

- ຊ່ວຍໃຫ້ການປະມວນຜົນແຄໂທດ LiCoO₂ ເປັນເອກະພາບ

- ຕ້ານທານການກັດກ່ອນຂອງເກືອລິທຽມ

3. ການເຕີບໂຕຂອງຜລຶກເຊມິຄອນດັກເຕີ

- ຮັກສາຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງສູນຍາກາດສູງພິເສດ

- ກຳຈັດສິ່ງປົນເປື້ອນຊິລິກອນຄາໄບ

ການອອກແບບທີ່ກ້າວໄປຂ້າງໜ້າ

ຖ້ວຍທົດສອບ RBSC ທີ່ທັນສະໄໝປະກອບມີຄຸນສົມບັດຂັ້ນສູງ:

- ໂຄງສ້າງຮູພຸນແບບ Gradient ສຳລັບການຄວບຄຸມຄວາມຊຶມຜ່ານຂອງອາຍແກັສ

- ການເຄືອບພື້ນຜິວຂະໜາດນາໂນທີ່ຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານຂອງຂີ້ເຫຼັກ

- ເຊັນເຊີຄວາມຮ້ອນທີ່ຝັງຢູ່ສຳລັບການຕິດຕາມກວດກາຂະບວນການ

ຈາກການຄົ້ນຄວ້າຂະໜາດຫ້ອງທົດລອງ ຈົນເຖິງການຜະລິດຂະໜາດໃຫຍ່ທາງອຸດສາຫະກໍາ, ເຕົາອົບຊິລິກອນຄາໄບທີ່ຜູກມັດດ້ວຍປະຕິກິລິຍາຍັງສືບຕໍ່ກໍານົດຄວາມສາມາດໃນການປະມວນຜົນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນຄືນໃໝ່. ການປະສົມປະສານທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງຄຸນສົມບັດທາງຄວາມຮ້ອນ, ກົນຈັກ ແລະ ເຄມີຂອງພວກມັນວາງພວກມັນເປັນເຕົາອົບທີ່ເລືອກສໍາລັບການນໍາໃຊ້ອຸນຫະພູມສູງລຸ້ນຕໍ່ໄປ, ເຊິ່ງຊຸກຍູ້ປະສິດທິພາບ ແລະ ການປັບປຸງຄຸນນະພາບໃນຫຼາຍຂະແໜງການຜະລິດທີ່ກ້າວຫນ້າ.