Графит с TaC покритие

I. Изследване на параметрите на процеса

1. Система TaCl5-C3H6-H2-Ar

2. Температура на отлагане:

Според термодинамичната формула се изчислява, че когато температурата е по-висока от 1273K, свободната енергия на Гибс на реакцията е много ниска и реакцията е относително завършена. Реакционната константа KP е много голяма при 1273K и се увеличава бързо с температурата, а скоростта на растеж постепенно се забавя при 1773K.

Влияние върху морфологията на повърхността на покритието: Когато температурата не е подходяща (твърде висока или твърде ниска), повърхността показва морфология на свободен въглерод или хлабави пори.

(1) При високи температури скоростта на движение на активните реагентни атоми или групи е твърде висока, което ще доведе до неравномерно разпределение по време на натрупването на материали и богатите и бедните области не могат да преминават плавно, което води до образуване на пори.

(2) Има разлика между скоростта на пиролизната реакция на алканите и скоростта на редукционната реакция на танталовия пентахлорид. Пиролизният въглерод е в излишък и не може да се комбинира с тантала с течение на времето, което води до обвиване на повърхността с въглерод.

Когато температурата е подходяща, повърхността наTaC покритиее плътен.

TaCчастиците се стопяват и агрегират помежду си, кристалната форма е завършена и границата на зърната преминава плавно.

3. Съотношение на водорода:

Освен това, има много фактори, които влияят върху качеството на покритието:

-Качество на повърхността на основата

-Находище за отлагане на газ

-Степента на еднородност на смесването на реагентните газове

II. Типични дефекти натанталов карбидно покритие

1. Напукване и лющене на покритието

Коефициент на линейно термично разширение линеен КТР:

2. Анализ на дефектите:

(1) Причина:

(2) Метод за характеризиране

① Използвайте рентгенова дифракционна технология за измерване на остатъчното напрежение.

② Използвайте закона на Ху Ке, за да определите приблизително остатъчното напрежение.

(3) Свързани формули

3. Подобряване на механичната съвместимост на покритието и основата

(1) Повърхностно покритие, нанесено in situ

Технология за термично реакционно отлагане и дифузия TRD

Процес с разтопена сол

Опростете производствения процес

Намалете температурата на реакцията

Сравнително по-ниска цена

По-екологично чисти

Подходящ за мащабно промишлено производство

(2) Композитно преходно покритие

Процес на съвместно отлагане

ССЗпроцес

Многокомпонентно покритие

Комбиниране на предимствата на всеки компонент

Гъвкаво регулирайте състава и пропорцията на покритието

4. Технология за термично реакционно отлагане и дифузия TRD

(1) Механизъм на реакция

TRD технологията, наричана още процес на вграждане, използва система борна киселина-танталов пентоксид-натриев флуорид-боров оксид-боров карбид за приготвяне.танталов карбидно покритие.

① Разтопената борна киселина разтваря танталов пентаоксид;

② Танталовият пентаоксид се редуцира до активни танталови атоми и дифундира върху графитната повърхност;

③ Активните атоми на тантала се адсорбират върху графитната повърхност и реагират с въглеродните атоми, за да образуваттанталов карбидно покритие.

(2) Клавиш за реакция

Видът на карбидно покритие трябва да отговаря на изискването свободната енергия на образуване на окисление на елемента, образуващ карбида, да е по-висока от тази на боровия оксид.

Свободната енергия на Гибс на карбида е достатъчно ниска (в противен случай може да се образува бор или борид).

Танталовият пентаоксид е неутрален оксид. В разтопен боракс при висока температура той може да реагира със силно алкален оксид натриев оксид, за да образува натриев танталат, като по този начин намалява началната температура на реакцията.