Grafiet met TaC-laag

I. Prosesparameterverkenning

1. TaCl5-C3H6-H2-Ar-stelsel

2. Afsettingstemperatuur:

Volgens die termodinamiese formule word bereken dat wanneer die temperatuur groter as 1273K is, die Gibbs-vrye energie van die reaksie baie laag is en die reaksie relatief volledig is. Die reaksiekonstante KP is baie groot by 1273K en neem vinnig toe met temperatuur, en die groeitempo vertraag geleidelik by 1773K.

Invloed op die oppervlakmorfologie van die deklaag: Wanneer die temperatuur nie geskik is nie (te hoog of te laag), vertoon die oppervlak 'n vrye koolstofmorfologie of los porieë.

(1) By hoë temperature is die bewegingspoed van die aktiewe reaktantatome of -groepe te vinnig, wat sal lei tot ongelyke verspreiding tydens die ophoping van materiale, en die ryk en arm areas kan nie glad oorgaan nie, wat porieë tot gevolg het.

(2) Daar is 'n verskil tussen die pirolise-reaksiespoed van alkane en die reduksie-reaksiespoed van tantaalpentachloried. Die pirolise-koolstof is oormatig en kan nie betyds met tantaal gekombineer word nie, wat daartoe lei dat die oppervlak deur koolstof omhul word.

Wanneer die temperatuur gepas is, die oppervlak van dieTaC-laagis dig.

TaCdeeltjies smelt en aggregeer met mekaar, die kristalvorm is volledig, en die korrelgrens oorgaan glad.

3. Waterstofverhouding:

Daarbenewens is daar baie faktore wat die kwaliteit van die deklaag beïnvloed:

-Substraatoppervlakkwaliteit

-Afsettingsgasveld

-Die mate van eenvormigheid van reaktantgasmenging

II. Tipiese defekte vantantaalkarbiedlaag

1. Krake en afskilfering van die laag

Lineêre termiese uitbreidingskoëffisiënt lineêre CTE:

2. Defekte-analise:

(1) Oorsaak:

(2) Karakteriseringsmetode

① Gebruik X-straaldiffraksietegnologie om die residuele spanning te meet.

② Gebruik Hu Ke se wet om die residuele spanning te benader.

(3) Verwante formules

3. Verbeter die meganiese verenigbaarheid van die deklaag en die substraat

(1) Oppervlak in-situ groeilaag

Termiese reaksie-afsetting en diffusietegnologie TRD

Gesmelte soutproses

Vereenvoudig die produksieproses

Verlaag die reaksietemperatuur

Relatief laer koste

Meer omgewingsvriendelik

Geskik vir grootskaalse industriële produksie

(2) Saamgestelde oorgangslaag

Mede-afsettingsproses

KVSproses

Multikomponent-bedekking

Die voordele van elke komponent kombineer

Pas die deklaagsamestelling en -verhouding buigsaam aan

4. Termiese reaksiedeponering en diffusietegnologie TRD

(1) Reaksiemeganisme

TRD-tegnologie word ook die inbeddingsproses genoem, wat die boorsuur-tantaalpentoksied-natriumfluoried-booroksied-boorkarbiedstelsel gebruik om voor te bereitantaalkarbiedlaag.

① Gesmelte boorsuur los tantaalpentoksied op;

② Tantaalpentoksied word gereduseer tot aktiewe tantaalatome en diffundeer op die grafietoppervlak;

③ Aktiewe tantaalatome word op die grafietoppervlak geadsorbeer en reageer met koolstofatome om te vormtantaalkarbiedlaag.

(2) Reaksiesleutel

Die tipe karbiedbedekking moet voldoen aan die vereiste dat die oksidasievormingsvrye energie van die element wat die karbied vorm, hoër is as dié van booroksied.

Die Gibbs-vrye energie van die karbied is laag genoeg (anders kan boor of boried gevorm word).

Tantaalpentoksied is 'n neutrale oksied. In hoë-temperatuur gesmelte boraks kan dit met die sterk alkaliese oksied natriumoksied reageer om natriumtantalaat te vorm, waardeur die aanvanklike reaksietemperatuur verlaag word.