В этой статье кратко представлен метод увеличения срока службы форсунок из нитрида бора, основанный на исследовательской работе Ли Бэя и Го Фэнпина. Путем осаждения Si-покрытия внутри сопла BN и последующей обработки его при высокой температуре в атмосфере азота внутри сопла, наконец, формируется плотное покрытие Si3N4 определенной толщины. Si3N4 имеет твердость по Моосу 9-9,5 и коэффициент теплового расширения 2,75 × 10-6 / ° C, что более совместимо с гексагональной матрицей BN. Керамика из нитрида кремния Si3N4 обладает превосходными механическими характеристиками при высоких температурах, эрозионной стойкостью, износостойкостью, коррозионной стойкостью и стойкостью к окислению. Он может защитить форсунки BN от окисления и значительно продлить срок их службы.
В процессе напыления полос из аморфного сплава на основе Fe (содержащего Fe, Si, B) сопло гексагонального нитрида бора контактирует с расплавом при высокой температуре (& gt; 1300 ° C) и под высоким давлением, а поверхность серьезно окисляется, и образовавшийся оксид бора (B2O3) представляет собой стекловидный расплав, этот материал размягчается при 450 ° C и становится вязкой жидкостью при 600 ° C. Под воздействием расплава высокого давления оксид бора легко сдувается, а внутренний диаметр сопла быстро расширяется, что приводит к выходу из строя. Чтобы решить эту проблему, Ли Бэй и Го Фэнпин предложили следующий метод.
Чтобы продлить срок службы керамического сопла из BN, путем нанесения покрытия Si внутри сопла из BN и последующей обработки его при высокой температуре в атмосфере азота происходит реакция изменения: 3Si+2N2 = a -Si3N4. Наконец, внутри сопла образуется плотный слой покрытия Si3N4 определенной толщины, сродство покрытия лучше, а коэффициент расширения относительно постоянный. Количество осажденного покрытия Si3N4 составляет 0,15 ~ 0,20 мм, большее количество осаждения приведет к легкому выпадению покрытия, меньшее количество осаждения недостаточно устойчиво к эрозии. Температура обработки 900 ~ 1000 ° C. Время обработки составляет 0,5 ~ 1,5 часа для обеспечения эффекта отверждения.
