Grafit sa TaC premazom

I. Istraživanje parametara procesa

1. Sistem TaCl5-C3H6-H2-Ar

2. Temperatura taloženja:

Prema termodinamičkoj formuli, izračunato je da kada je temperatura veća od 1273K, Gibbsova slobodna energija reakcije je vrlo niska i reakcija je relativno završena. Konstanta reakcije KP je vrlo velika na 1273K i brzo raste s temperaturom, a brzina rasta se postepeno usporava na 1773K.

Utjecaj na morfologiju površine premaza: Kada temperatura nije odgovarajuća (previsoka ili preniska), površina pokazuje morfologiju slobodnog ugljika ili rastresite pore.

(1) Na visokim temperaturama, brzina kretanja aktivnih atoma ili grupa reaktanata je prevelika, što će dovesti do neravnomjerne raspodjele tokom akumulacije materijala, a bogata i siromašna područja ne mogu glatko prelaziti, što rezultira porama.

(2) Postoji razlika između brzine reakcije pirolize alkana i brzine reakcije redukcije tantal pentaklorida. Pirolitičkog ugljika je previše i ne može se s vremenom kombinirati s tantalom, što rezultira time da površina bude obavijena ugljikom.

Kada je temperatura odgovarajuća, površinaTaC premazje gusta.

TaCČestice se tope i agregiraju jedna s drugom, kristalni oblik je potpun, a granice zrna glatko prelaze.

3. Omjer vodika:

Osim toga, postoji mnogo faktora koji utiču na kvalitet premaza:

-Kvalitet površine podloge

-Polje taloženja plina

-Stepen ujednačenosti miješanja reaktantnih gasova

II. Tipični nedostacipremaz od tantal karbida

1. Pucanje i ljuštenje premaza

Koeficijent linearnog termičkog širenja linearni CTE:

2. Analiza nedostataka:

(1) Uzrok:

(2) Metoda karakterizacije

① Koristite tehnologiju rendgenske difrakcije za mjerenje preostalog naprezanja.

② Koristite Hu-Keov zakon za aproksimaciju zaostalog napona.

(3) Povezane formule

3. Poboljšati mehaničku kompatibilnost premaza i podloge

(1) Površinski premaz za rast na licu mjesta

Tehnologija termičkog reakcijskog taloženja i difuzije TRD

Proces sa rastopljenom soli

Pojednostavite proces proizvodnje

Snizite temperaturu reakcije

Relativno niži troškovi

Ekološki prihvatljivije

Pogodno za industrijsku proizvodnju velikih razmjera

(2) Kompozitni prelazni premaz

Proces ko-depozicije

KVBproces

Višekomponentni premaz

Kombinujući prednosti svake komponente

Fleksibilno prilagodite sastav i proporciju premaza

4. Tehnologija termičkog reakcijskog taloženja i difuzije TRD

(1) Mehanizam reakcije

TRD tehnologija se naziva i procesom ugradnje, koji koristi sistem borne kiseline-tantal pentoksida-natrijum fluorida-bor oksida-bor karbida za pripremupremaz od tantal karbida.

① Rastopljena borna kiselina rastvara tantal pentoksid;

② Tantal pentoksid se reducira na aktivne atome tantala i difundira na površini grafita;

③ Aktivni atomi tantala se adsorbiraju na površini grafita i reagiraju s atomima ugljika formirajućipremaz od tantal karbida.

(2) Ključ za reakciju

Vrsta karbidnog premaza mora zadovoljiti zahtjev da slobodna energija stvaranja oksidacije elementa koji formira karbid bude veća od energije bor oksida.

Gibbsova slobodna energija karbida je dovoljno niska (u suprotnom, može doći do formiranja bora ili borida).

Tantal pentoksid je neutralni oksid. U rastopljenom boraksu na visokoj temperaturi može reagovati sa jakim alkalnim oksidom, natrijum oksidom, formirajući natrijum tantalat, čime se smanjuje početna temperatura reakcije.