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异形构件化学气相沉积SiC涂层的数值模拟 预览

Numerical simulation of chemical vapor deposition process of SiC coating on special-shaped components
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摘要 根据化学气相沉积(CVD)工艺制备Si C陶瓷涂层的工艺特点和典型异形构件的结构特点,建立了异形构件表面化学气相沉积Si C涂层的数学模型。利用该模型,对CVD法在典型异形表面制备Si C涂层进行了数值计算和分析。计算结果显示,带有斜面的构件对CVD Si C沉积过程有显著影响,在反应器大小允许的情况下,构件放置时,斜面与水平面的夹角越小越好,并尽可能将构件长的一面与水平面平行,这样有利于沉积的涂层均匀。此外,对于带有台阶的构件来说,正放的构件表面浓度大于倒放的构件,而浓度梯度则小于倒放的构件。因此,在实际应用中,应尽量使台阶部分放在气流的下游。上述研究结果对CVD工艺制备Si C涂层的优化具有一定的指导意义。 An integrated mathematical model depicting chemical vapor deposition (CVD) process of SiC coating on special- shaped components was developed.The model was proposed to simulate deposition behavior of SiC coating on typical special-shaped components.The calculated results indicate that the components with a slope have significant influence on the CVD process of SiC coating.Small angle between the slope and horizontal plant is beneficial to the quality control of CVD SiC.In terms of the components with step shape, it is suggested that the step part of a component should be placed along the downstream direction.The calculation re- suits lay foundation on further research and optimization of CVD process of SiC coating.
作者 孙国栋 李贺军 付前刚 李辉 SUN Guo-dong1,2, LI He-jun2, FU Qian-gang2, LI Hui1,2 ( 1.School of Materials Science and Engineering, Chang' an University,Xi' an 710064,China; 2.State Key laboratory of Solidification Processing, Northwestern Polytechnical University, Xi' an 710072, China)
出处 《固体火箭技术》 CSCD 北大核心 2017年第2期232-238,共7页 Journal of Solid Rocket Technology
基金 国家自然科学基金(51402024,51402023) 中央高校基本科研业务费专项资金(310831152020,310831151081) 陕西省自然科学基金(2014JQ6212,2014JQ6217) 西北工业大学凝固技术国家重点实验室博士后基金(12-BZ-2014).
关键词 SI C涂层 化学气相沉积 数值模拟 异形构件 SiC coating chemical vapor deposition numerical simulation special-shaped components
作者简介 孙国栋(1979-),男,博士/讲师,研究方向为C/C复合材料。E-mail:sunguodong@chd.edu.cn
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