Daawaha Kanthal AF 837 resistohm alchrome Y fecral daawaha

Kanthal AF waa bir ferritic-chromium-aluminium ah (FeCrAl alloy) oo loogu talagalay in lagu isticmaalo heerkul ilaa 1300°C (2370°F). Daawadu waxay leedahay iska caabin oksaydh oo aad u fiican iyo xasillooni qaabeed oo aad u wanaagsan taasoo keenta cimri dheer oo curiye ah.

Kan-thal AF waxaa badanaa loo isticmaalaa walxaha kuleyliyaha korontada ee foornada warshadaha iyo qalabka guryaha.

Tusaalooyinka codsiyada warshadaha qalabka waa walxaha mica furan ee loogu talagalay rootiga dubista, qalajiyeyaasha timaha, walxaha qaabaysan ee loogu talagalay kuleyliyeyaasha taageeraha iyo walxaha duuban ee ku jira walxaha dahaarka fiber-ka ee ku jira kuleyliyeyaasha sare ee galaaska dhoobada ah ee kala duwan, kuleyliyeyaasha dhoobada ee loogu talagalay saxannada karkaraya, gariiradaha ku yaal fiilada dhoobada ee la qaabeeyey ee loogu talagalay saxannada karinta ee leh shoolada dhoobada ah, walxaha duuban ee la hakiyey ee loogu talagalay kuleyliyeyaasha taageeraha, walxaha siligga toosan ee la hakiyey ee loogu talagalay kuleyliyeyaasha, kuleyliyeyaasha convection, walxaha boorashka ee loogu talagalay qoryaha hawada kulul, kuleyliyeyaasha, qalajiyeyaasha.

Soo Koobid Daraasaddan hadda socota, habka daxalka ee daxalka ganacsiga ee FeCrAl (Kanthal AF) inta lagu jiro daxalka gaaska nitrogen (4.6) ee 900 °C iyo 1200 °C ayaa la qeexay. Tijaabooyinka isothermal iyo thermo-cyclic oo leh waqtiyo kala duwan oo soo-gaadhis ah, heerarka kuleylka, iyo heerkulka daxalka ayaa la sameeyay. Tijaabada oksaydheynta hawada iyo gaaska nitrogen waxaa lagu sameeyay falanqaynta thermogravimetric. Qaab-dhismeedka yar waxaa lagu gartaa sawir-qaadista elektaroonigga ah ee sawir-qaadista (SEM-EDX), Auger electron spectroscopy (AES), iyo falanqaynta ion-ka diiradda saaraya (FIB-EDX). Natiijooyinka waxay muujinayaan in horumarka daxalka uu dhaco iyada oo loo marayo sameynta gobollada nitridation-ka ee dhulka hoostiisa ku yaal, oo ka kooban walxaha marxaladda AlN, taas oo yaraynaysa dhaqdhaqaaqa aluminiumka oo sababa daxalka iyo is-xoqidda. Hawsha sameynta Al-nitride iyo koritaanka miisaanka Al-oxide waxay ku xiran yihiin heerkulka daxalka iyo heerka kululaynta. Waxaa la ogaaday in nitride-ka daawaha FeCrAl uu yahay hab ka dhakhso badan oksaydheynta inta lagu jiro nuugista gaaska nitrogen-ka oo leh cadaadis qayb ahaan oksijiin hooseeya waxayna matashaa sababta ugu weyn ee burburka daawaha.

Hordhac Alloys-ka ku salaysan FeCrAl (Kanthal AF ®) ayaa si fiican loogu yaqaanaa iska caabinta oksaydhka ee heerka sare ah heerkulka sare. Hantidan aadka u fiican waxay la xiriirtaa sameynta miisaanka alumina ee heerkulka sare leh ee dusha sare, kaas oo ka ilaaliya walxaha oksaydhka dheeraadka ah [1]. Iyadoo ay jiraan sifooyin iska caabin ah oo ka sarreeya daxalka, cimriga qaybaha laga sameeyay Alloys-ka ku salaysan FeCrAl waa la xaddidi karaa haddii qaybaha si joogto ah loogu soo bandhigo wareegga kulaylka heerkulka sare [2]. Mid ka mid ah sababaha tan ayaa ah in curiyaha sameeya miisaanka, aluminium, lagu cuno matrix-ka dahaarka ee aagga dusha sare sababtoo ah dillaaca thermo-shock ee soo noqnoqda iyo dib-u-habaynta miisaanka alumina. Haddii maaddada aluminium-ka ee hartay ay hoos u dhacdo iyadoo hoos u dhac muhiim ah ku jiro, dahaarka mar dambe ma beddeli karo cabbirka ilaalinta, taasoo keenta oksaydh jabitaan ah oo ka dhasha sameynta oksaydhyada ku salaysan birta iyo chromium-ka ee si degdeg ah u koraya [3,4]. Iyada oo ku xidhan jawiga ku xeeran iyo u-gudbinta oksaydhyada dusha sare tani waxay fududeyn kartaa oksaydh gudaha ah oo dheeraad ah ama nitridation iyo sameynta marxalado aan loo baahnayn oo ku yaal gobolka dusha sare [5]. Han iyo Young waxay muujiyeen in miisaanka alumina ee sameeya isku-darka Ni Cr Al, qaab isku-dhafan oo ah oksaydheynta gudaha iyo nitrideynta ayaa ka dhasha [6,7] inta lagu jiro wareegga kulaylka heerkulka sare ee jawiga hawada, gaar ahaan isku-darka oo ay ku jiraan kuwa xooggan ee nitride sida Al iyo Ti [4]. Miisaanka oksaydhka Chromium waxaa loo yaqaanaa inay yihiin kuwo nitrogen-ku-sii dhex geli kara, Cr2 N-na waxay u sameysaa lakab hoose ama sida soo-dejin gudaha ah [8,9]. Saamayntan waxaa la filayaa inay ka sii daran tahay xaaladaha wareegga kulaylka taasoo keenta dildilaaca miisaanka oksaydhka iyo yaraynta waxtarkeeda oo ah caqabad ku ah nitrogen [6]. Dhaqanka daxalka waxaa sidaas darteed xukuma tartanka u dhexeeya oksaydhka, kaas oo horseeda sameynta/dayactirka alumina ee ilaalinta, iyo soo gelitaanka nitrogen taasoo horseedaysa nitrid gudaha ah oo ku saabsan matrix-ka isku-darka iyadoo la samaynayo wejiga AlN [6,10], taas oo horseedda kala-baxa gobolkaas sababtoo ah ballaarinta kulaylka sare ee wejiga AlN marka la barbar dhigo matrix-ka isku-darka [9]. Marka la soo bandhigo walxaha FeCrAl heerkul sare oo ku jira jawiga oo leh oksijiin ama deeq-bixiyeyaal kale oo oksijiin ah sida H2O ama CO2, oksaydhku waa falgalka ugu badan, iyo qaababka cabbirka alumina, kaas oo aan ku dhex milmi karin oksijiin ama nitrogen heerkul sare wuxuuna bixiyaa ilaalin ka dhan ah soo gelitaanka matrix-ka walxaha. Laakiin, haddii loo soo bandhigo jawiga dhimista (N2+H2), iyo dildilaaca cabbirka alumina ee ilaalinta, oksaydhku wuxuu ka bilaabmaa sameynta oksaydhyada Cr iyo Ferich ee aan ilaalin, kuwaas oo bixiya waddo wanaagsan oo loogu talagalay faafinta nitrogen ee matrix-ka ferritic iyo sameynta marxaladda AlN [9]. Jawiga nitrogen ee ilaalinta (4.6) waxaa si joogto ah loogu adeegsadaa codsiga warshadaha ee walxaha FeCrAl. Tusaale ahaan, kuleyliyeyaasha iska caabbinta ee foornada daaweynta kulaylka oo leh jawi nitrogen ilaalin ah waa tusaale ka mid ah codsiga baahsan ee walxaha FeCrAl ee deegaanka noocaas ah. Qorayaashu waxay soo sheegayaan in heerka oksaydhka ee walxaha FeCrAlY uu aad u gaabiyo marka lagu buufiyo jawi leh cadaadis qayb ahaan oksijiin hooseeya [11]. Ujeeddada daraasaddu waxay ahayd in la go'aamiyo in daadinta gaaska (99.996%) ee nitrogen (4.6) (heerka wasakhda Messer® O2 + H2O < 10 ppm) ay saamayso iska caabbinta daxalka ee dahaarka FeCrAl (Kanthal AF) iyo inta ay le'eg tahay iyadoo ku xiran heerkulka daadinta, kala duwanaanshaha (wareegga kulaylka), iyo heerka kululaynta.