Grafit amb recobriment de TaC

I. Exploració dels paràmetres del procés

1. Sistema TaCl5-C3H6-H2-Ar

2. Temperatura de deposició:

Segons la fórmula termodinàmica, es calcula que quan la temperatura és superior a 1273 K, l'energia lliure de Gibbs de la reacció és molt baixa i la reacció és relativament completa. La constant de reacció KP és molt gran a 1273 K i augmenta ràpidament amb la temperatura, i la velocitat de creixement disminueix gradualment a 1773 K.

Influència en la morfologia superficial del recobriment: Quan la temperatura no és adequada (massa alta o massa baixa), la superfície presenta una morfologia de carboni lliure o porus solts.

(1) A altes temperatures, la velocitat de moviment dels àtoms o grups reactius actius és massa ràpida, cosa que provocarà una distribució desigual durant l'acumulació de materials, i les zones riques i pobres no podran fer una transició suau, donant lloc a porus.

(2) Hi ha una diferència entre la velocitat de reacció de piròlisi dels alcans i la velocitat de reacció de reducció del pentaclorur de tàntal. El carboni de piròlisi és excessiu i no es pot combinar amb el tàntal a temps, cosa que fa que la superfície quedi embolicada per carboni.

Quan la temperatura és adequada, la superfície de laRecobriment de TaCés dens.

TaCles partícules es fonen i s'agreguen entre si, la forma cristal·lina és completa i el límit de gra fa una transició suau.

3. Proporció d'hidrogen:

A més, hi ha molts factors que afecten la qualitat del recobriment:

-Qualitat de la superfície del substrat

-Jaciment de gas de deposició

-El grau d'uniformitat de la barreja de gasos reactius

II. Defectes típics derecobriment de carbur de tàntal

1. Esquerdament i pelat del recobriment

Coeficient de dilatació tèrmica lineal CTE lineal:

2. Anàlisi de defectes:

(1) Causa:

(2) Mètode de caracterització

① Utilitzeu la tecnologia de difracció de raigs X per mesurar la deformació residual.

② Utilitzeu la llei de Hu Ke per aproximar la tensió residual.

(3) Fórmules relacionades

3. Millorar la compatibilitat mecànica del recobriment i el substrat

(1) Recobriment de creixement in situ superficial

Tecnologia de deposició i difusió per reacció tèrmica TRD

Procés de sal fosa

Simplificar el procés de producció

Baixar la temperatura de reacció

Cost relativament més baix

Més respectuós amb el medi ambient

Apte per a la producció industrial a gran escala

(2) Revestiment de transició compost

Procés de codeposició

CVDprocés

Recobriment multicomponent

Combinant els avantatges de cada component

Ajusteu flexiblement la composició i la proporció del recobriment

4. Tecnologia de deposició i difusió per reacció tèrmica TRD

(1) Mecanisme de reacció

La tecnologia TRD també s'anomena procés d'incrustació, que utilitza un sistema d'àcid bòric-pentòxid de tàntal-fluorur de sodi-òxid de bor-carbur de bor per prepararrecobriment de carbur de tàntal.

① L'àcid bòric fos dissol el pentòxid de tàntal;

② El pentòxid de tàntal es redueix a àtoms de tàntal actius i es difon a la superfície del grafit;

③ Els àtoms actius de tàntal s'adsorbeixen a la superfície del grafit i reaccionen amb els àtoms de carboni per formarrecobriment de carbur de tàntal.

(2) Clau de reacció

El tipus de recobriment de carbur ha de satisfer el requisit que l'energia lliure de formació d'oxidació de l'element que forma el carbur sigui superior a la de l'òxid de bor.

L'energia lliure de Gibbs del carbur és prou baixa (en cas contrari, es pot formar bor o borur).

El pentòxid de tàntal és un òxid neutre. En el bòrax fos a alta temperatura, pot reaccionar amb l'òxid de sodi, un òxid alcalí fort, per formar tantalat de sodi, reduint així la temperatura de reacció inicial.