Method of determining factors of silicon nitride oxide passive model experiment calibration method and the thickness of oxide layer, the calibration method of step (1) according to the material properties of silicon nitride, select at least two temperature points in the experimental temperature range of the test, for each temperature, constant temperature oxidation of silicon nitride at a preset time within the range of weight gain the data and the corresponding time; (2) to obtain at least two groups of isothermal oxidation weight gain data were fitted to linear square processing function, the slope of the function; (3) a linear change with temperature using the fitting temperature obtained with the corresponding linear slope, obtaining linear slope and intercept Arrhenius; (4) carried out on both sides of the logarithmic formula, linear relation between the lnkp and 1/T, the activation energy value of Q is through the slope of the linear relationship of the Arrhenius formula in the OK, K
【技术实现步骤摘要】
氮化硅被动氧化模型实验校验方法以及氧化层厚度影响因素确定方法
本专利技术涉及一类热防护材料的氧化特性的分析方法,用于解决材料的被动氧化性能预测。
技术介绍
热重法(TG)是在程序控制温度下测量试样与温度或时间关系的一种热分析技术。当样品在程序升温过程中发生脱水、氧化或分解时,其质量就会发生相应的变化。通过热电偶和热天平,记录样品在程序升温过程中的温度T与质量相应关系绘制成图,即得到该物质的热重谱线图。热重法通常有动态(升温)和静态(恒温)之分,但通常是在等速升温条件下进行。氮化硅的等温氧化实验分为等速升温段、等温氧化段和等速降温段。TG曲线的纵坐标为余重(mg)或以余重比例(%)表示,向下表示量减少,反之为量增加,横坐标为温度(K)或时间(s或min)。Si3N4的等温氧化实验在SetaramSetsys16/18综合热分析仪上流动的空气下进行。Setaram-Setsys16/18综合热分析仪的相关参数:设备最大载重为35g,分辨率为0.03μg,仪器的测试范围为±200mg。实验过程中样品采用Pt丝悬挂,并以30K/min的速率从室温升到所需的氧化温度。达到指定的氧化温度后,设备将自动连续记录样品质量随氧化时间的变化。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是:克服现有技术的不足,提供了一种氮化硅被动氧化模型实验校验方法以及氧化层厚度影响因素确定方法。本专利技术的技术解决方案是:一种氮化硅被动氧化模型实验校验方法,所述的氮化硅被动氧化模型从外到内依次包括致密氧化层、多孔氧化层和原始材料层;步骤如下:(1)根据氮化硅的材料特性,确定氮化硅被动氧化试验温度范围 ...
【技术保护点】
一种氮化硅被动氧化模型实验校验方法,所述的氮化硅被动氧化模型从外到内依次包括致密氧化层、多孔氧化层和原始材料层;其特征在于步骤如下:(1)根据氮化硅的材料特性,确定氮化硅被动氧化试验温度范围,在试验温度范围内选取至少两个温度点进行试验,获取每个温度点下,氮化硅在预设时间范围内的恒温氧化增重数据及对应的时间;(2)对步骤(1)中获取的至少两组恒温氧化增重数据分别进行平方处理,采用最小二乘法拟合成线性函数,分别得到平方处理后数据相对时间变化的直线斜率;(3)利用得到的直线斜率与对应的温度点进行最小二乘法拟合,得到一条随温度变化的直线,获取直线的斜率和截距;(4)将Arrhenius关系公式进行两边取对数处理,得到lnkp与1/T的线性关系式,Arrhenius关系公式中的活化能Q值通过线性关系式的斜率来确定,k
【技术特征摘要】
1.一种氮化硅被动氧化模型实验校验方法,所述的氮化硅被动氧化模型从外到内依次包括致密氧化层、多孔氧化层和原始材料层;其特征在于步骤如下:(1)根据氮化硅的材料特性,确定氮化硅被动氧化试验温度范围,在试验温度范围内选取至少两个温度点进行试验,获取每个温度点下,氮化硅在预设时间范围内的恒温氧化增重数据及对应的时间;(2)对步骤(1)中获取的至少两组恒温氧化增重数据分别进行平方处理,采用最小二乘法拟合成线性函数,分别得到平方处理后数据相对时间变化的直线斜率;(3)利用得到的直线斜率与对应的温度点进行最小二乘法拟合,得到一条随温度变化的直线,获取直线的斜率和截距;(4)将Arrhenius关系公式进行两边取对数处理,得到lnkp与1/T的线性关系式,Arrhenius关系公式中的活化能Q值通过线性关系式的斜率来确定,k0通过线性关系式的截距来确定,其中kp为抛物线速率常数;进而得到具体的Arrhenius关系公式;(5)利用得到的具体的Arrh...
【专利技术属性】
技术研发人员:张赢,罗晓光,俞继军,邓代英,
申请(专利权)人:中国航天空气动力技术研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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