با توجه به آن‌که مواد کربنی از جمله گرافیت به طور گسترده در ساختارهای دمای بالا مورد استفاده قرار گرفته‌اند؛ اما مشکل اصلی آن‌ها، شروع اکسیداسیون از دمای حدود °C400 در محیط اکسیدی می‌باشد، بهترین روش برای تقویت مقاومت به اکسیداسیون گرافیت، استفاده از کاربید سیلیسیم با ساختار تدریجی است که به دلیل پایداری حرارتی مناسب و تطابق فیزیکی، شیمیایی و ضریب انبساط حرارتی مناسب با زیرلایه کربنی کاربرد گسترده‌ای یافته است. در پژوهش حاضر به دلیل مزایایی نظیر هزینه کم‌تر، سهولت بکارگیری و قابلیت صنعتی‌سازی، روش سمانتاسیون بسته‌ای در دمای °C1600 برای تشکیل پوشش SiC تدریجی بکار گرفته شد. آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان می‌دهد که پوشش حاصل به صورت تدریجی تشکیل یافته و شامل فاز α-SiC و β-SiC با تراکم مناسب می‌باشد. مکانیزم تشکیل پوشش SiC بر گرافیت با آنالیز ترمودینامیکی و محاسبات تعادل شیمیایی حاصل از نرم‌افزار HSC Chemistry 6.0 تشریح می‌شود. مکانیزم مسیر واکنشی نشان می‌دهد، در مراحل ابتدایی واکنش، فازهای گازی SiO و CO طی واکنش Al₂O₃ با Si و C تشکیل شده و دو واکنش‌ Si+CàSiC و SiO(g)+2CàSiC+CO(g) به عنوان واکنش‌های اصلی تشکیل پوشش معرفی می‌شوند. نتایج نشان می‌دهد که ترکیب مواد اولیه در روش سمانتاسیون بسته‌ای تأثیر زیادی بر ساختار پوشش کاربیدسیلیسیم ندارد و در نهایت نتایج تجربی، نتایج حاصل از شبیه‌سازی را تأیید می‌کند. در واقع، پژوهش حاضر روشی را برای تحلیل و شبیه‌سازی واکنش‌های سمانتاسیون بسته‌ای با نرم‌افزار ترمودینامیکی HSC Chemistry  ارائه می‌دهد و در نهایت نتایج حاصل از شبیه‌سازی با نتایج تجربی تأیید شد. تفاصيل المقالة