उच्च तापमान प्रतिरोधी नाइओबियम कण

सतह सिलाइड कोटिंग (जैसे कि NBSI ₂) या मिश्र धातु (जैसे nb - 10w -} 1ZR) द्वारा, Niobium कणों का ऑक्सीकरण प्रतिरोध तापमान 600 डिग्री C से शुद्ध न्योबियम से 1200-1400 डिग्री C तक बढ़ जाता है, और उच्च-टेम्परिटी टेन्साइल से अधिक है। यह विशेषता इसे रॉकेट इंजन नलिका के आंतरिक शीतलन चैनलों के लिए एक योजक विनिर्माण सामग्री बनाती है, जो उच्च तापमान गैस कटाव को समझने में सक्षम है; इसके साथ ही पिघले हुए नमक परमाणु रिएक्टरों के लिए एक इन्सुलेशन बाधा परत के रूप में उपयोग किया जाता है, 800 डिग्री सी फ्लोराइड नमक संक्षारण और थर्मल शॉक के लिए प्रतिरोधी।
ऑक्सीजन पर सख्त नियंत्रण के साथ, नाइओबियम कणों की शुद्धता 99.95%से अधिक या बराबर है<500ppm) and nitrogen (N<100ppm) content, and possessing low neutron absorption cross section (1.1 bar) and radiation damage resistance (>5 डीपीए)। यह सुविधा अंतरिक्ष परमाणु ऊर्जा प्रणालियों के सुरक्षात्मक आवरण पर लागू होती है, यह सुनिश्चित करती है कि अप्रासंगिक वातावरण में आइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर के लंबे - टर्म ऑपरेशन; यह प्लाज्मा विकिरण कटाव का विरोध करने के लिए संलयन उपकरणों की पहली दीवार सुदृढीकरण परत के लिए भी उपयोग किया जाता है।

कोर प्रक्रिया प्रवाह

1, उच्च - की तैयारी niobium कच्चे माल की शुद्धता

• इलेक्ट्रॉन बीम पिघलना (ईबीएम)

एक वैक्यूम वातावरण में उच्च - ऊर्जा इलेक्ट्रॉन बीम के साथ नाइओबियम कच्चे माल पर बमबारी करके, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और कार्बन जैसी वाष्पशील अशुद्धियों को हटा दिया जाता है, और शुद्धता को 99.95%से अधिक या बराबर तक बढ़ाया जाता है, जो बाद में प्रसंस्करण के लिए सामग्री नींव रखता है।

• मिश्र धातु उपचार

टंगस्टन (डब्ल्यू), हफनियम (एचएफ), ज़िरकोनियम (Zr) जैसे तत्वों को जोड़ना उच्च - तापमान मिश्र (जैसे NB-10W-1ZR) के रूप में, और वैक्यूम आर्क पिघलने (var) के माध्यम से रचनात्मक एकरूपता सुनिश्चित करना।
2, पाउडर बनाने की प्रक्रिया

• प्लाज्मा एटमाइजेशन

Alloy niobium ingots are melted into liquid droplets by a plasma torch under an inert atmosphere, and after cooling, they form high sphericity (>95%) एक कण आकार के साथ कण 15-150 μ मीटर।

• हाइड्रोजनीकृत निर्जलीकरण

उच्च तापमान पर हाइड्रोजन उत्सर्जन के बाद नाइओबियम सिल्लियों को कुचल दिया जाता है, और फिर कम लागत के साथ अनियमित आकार के कणों को प्राप्त करने के लिए वैक्यूम डिहाइड्रोजनेशन के अधीन किया जाता है, लेकिन थोड़ी अधिक ऑक्सीजन सामग्री।

• यांत्रिक स्क्रीनिंग और ग्रेडिंग

कंपन स्क्रीनिंग और एयरफ्लो वर्गीकरण तकनीक का उपयोग करके, कण आकार वितरण को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है (जैसे कि एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग के लिए 15-53 μ मीटर)।
3, सतह संशोधन उपचार

• सिलाइड कोटिंग की तैयारी

रासायनिक वाष्प जमाव (CVD) का उपयोग कणों की सतह पर NBSI ₂ या MOSI (कोटिंग्स (मोटाई 10-30 μ मीटर) उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, जिससे ऑक्सीकरण प्रतिरोध तापमान 600 डिग्री सेल्सियस से 1400 डिग्री सी तक बढ़ जाता है।

• वैक्यूम गर्मी उपचार

कोटिंग और सब्सट्रेट के बीच आसंजन को बढ़ाने के लिए 1200 - 1400 डिग्री C के वैक्यूम वातावरण में डिफ्यूजन एनीलिंग करें और उच्च तापमान के छीलने से बचें।

• अदा करना

सतह खुरदरापन को कम करें (आरए<0.5 μ m) and minimize stress concentration in high-temperature environments through electrolytic polishing or chemical polishing.
4, प्रदर्शन परीक्षण और गुणवत्ता नियंत्रण

• भौतिक संपत्ति परीक्षण

कण आकार वितरण (लेजर विवर्तन विधि), गोलाकारता (छवि विश्लेषक), फ्लोबिलिटी (हॉल फ्लोमीटर);
कंपन घनत्व (4.5 ग्राम/सेमी the से अधिक या बराबर) और पोरसिटी डिटेक्शन।

• रासायनिक प्रदर्शन विश्लेषण

ऑक्सीजन और नाइट्रोजन विश्लेषक का उपयोग करके ओ और एन सामग्री का मापन (ओ (ओ)<500ppm, N<100ppm);
ICP - MS मिश्र धातु तत्व वितरण की एकरूपता का पता लगाता है।

• उच्च तापमान प्रदर्शन सत्यापन

1400 डिग्री सी ऑक्सीकरण परीक्षण (ऑक्सीकरण वजन बढ़ाना<1 mg/cm ² · h);
उच्च तापमान तन्यता और रेंगना परीक्षण (रेंगना विरूपण)<1% at 1000 ° C/100h).

High sphericity (>95%) और एकसमान कण आकार वितरण (15 - 53 μ मीटर) उत्कृष्ट प्रवाह क्षमता के साथ कणों को संपन्न, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग प्रक्रियाओं की आवश्यकताओं को पूरा करना जैसे लेजर चयनात्मक पिघलने (एसएलएम)। इस सुविधा का उपयोग हाइपरसोनिक विमान के प्रमुख किनारे पर समग्र संरचनाओं के निर्माण के लिए किया जाता है, जो ढाल थर्मल सुरक्षा प्राप्त करता है; विमान इंजन टरबाइन ब्लेड के लिए एक मरम्मत सामग्री के रूप में, लेजर क्लैडिंग का उपयोग उच्च तापमान प्रदर्शन को बहाल करने के लिए किया जाता है।
कम घनत्व (8.57 ग्राम/सेमी) का संयोजन और तरल धातु संक्षारण (वार्षिक संक्षारण दर) का प्रतिरोध<0.01mm) makes it a coating material for sodium cooled fast reactor fuel cladding tubes, reducing structural weight and withstanding 550 ° C liquid sodium corrosion; It is also used as an internal protective layer for satellite propellant storage tanks to prevent corrosion by hydrazine fuels.
उच्च तापमान प्रतिरोधी नाइओबियम कण एयरोस्पेस इंजन के गर्म छोर में हल्के, लंबे जीवन और उच्च विश्वसनीयता आवश्यकताओं को प्राप्त करते हैं, परमाणु ऊर्जा प्रणालियों की संरचनाओं को परिरक्षण करते हैं, और मल्टी फीचर सिनर्जी के माध्यम से हाइपरसोनिक विमानों के प्रमुख किनारों को चरम पर्यावरणीय प्रौद्योगिकी उपकरणों के लिए मुख्य सामग्री समर्थन बन जाते हैं।

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