Grafite cù rivestimentu TaC

I. Esplorazione di i parametri di prucessu

1. Sistema TaCl5-C3H6-H2-Ar

2. Temperatura di deposizione:

Sicondu a formula termodinamica, si calcula chì quandu a temperatura hè più grande di 1273K, l'energia libera di Gibbs di a reazione hè assai bassa è a reazione hè relativamente cumpleta. A costante di reazione KP hè assai grande à 1273K è aumenta rapidamente cù a temperatura, è a velocità di crescita rallenta gradualmente à 1773K.

Influenza nant'à a morfologia superficiale di u rivestimentu: Quandu a temperatura ùn hè micca adatta (troppu alta o troppu bassa), a superficia presenta una morfologia di carbone liberu o pori sciolti.

(1) À alte temperature, a velocità di muvimentu di l'atomi o gruppi di reagenti attivi hè troppu rapida, ciò chì porta à una distribuzione irregulare durante l'accumulazione di materiali, è e zone ricche è povere ùn ponu micca fà una transizione fluida, ciò chì provoca pori.

(2) Ci hè una differenza trà a velocità di reazione di pirolisi di l'alcani è a velocità di reazione di riduzione di u pentacloruru di tantalu. U carbone di pirolisi hè eccessivu è ùn pò esse cumminatu cù u tantalu in tempu, ciò chì face chì a superficia sia avvolta da u carbone.

Quandu a temperatura hè adatta, a superficia di uRivestimentu TaChè densu.

TaCe particelle si sciolgenu è si aggreganu trà di elle, a forma cristallina hè cumpleta, è u cunfine di i grani si transiziona dolcemente.

3. Rapportu di l'idrogenu:

Inoltre, ci sò parechji fattori chì influenzanu a qualità di u rivestimentu:

-Qualità di a superficia di u substratu

-Campu di gasu di deposizione

-U gradu di uniformità di a mistura di gas reagenti

II. Difetti tipici dirivestimentu di carburo di tantalu

1. Rivestimentu chì si screpola è si sbuccia

Coefficiente di dilatazione termica lineare CTE lineare:

2. Analisi di difetti:

(1) Causa:

(2) Metudu di caratterizazione

① Aduprate a tecnulugia di diffrazione di raggi X per misurà a deformazione residuale.

② Aduprate a lege di Hu Ke per apprussimà a tensione residuale.

(3) Formule cunnesse

3. Migliurà a cumpatibilità meccanica di u rivestimentu è di u substratu

(1) Rivestimentu di crescita in situ di a superficia

Tecnulugia di deposizione è diffusione di reazione termica TRD

Prucessu di sali fusi

Simplificà u prucessu di pruduzzione

Abbassate a temperatura di reazione

Costu relativamente più bassu

Più rispettosu di l'ambiente

Adattu per a pruduzzione industriale à grande scala

(2) Rivestimentu di transizione cumpostu

Prucessu di co-deposizione

CVDprucessu

Rivestimentu multi-cumponente

Cumbinendu i vantaghji di ogni cumpunente

Ajustà flessibilemente a cumpusizione è a proporzione di u rivestimentu

4. Tecnulugia di deposizione è diffusione di reazione termica TRD

(1) Meccanismu di Reazione

A tecnulugia TRD hè ancu chjamata prucessu d'incrustazione, chì usa u sistema acidu boricu-pentossidu di tantalu-fluoruru di sodiu-ossidu di boru-carburu di boru per preparàrivestimentu di carburo di tantalu.

① L'acidu boricu fusu dissolve u pentossidu di tantalu;

② U pentossidu di tantalu hè riduttu à atomi di tantalu attivi è si diffonde nantu à a superficia di grafite;

③ L'atomi di tantalu attivi sò adsorbiti nantu à a superficia di grafite è reagiscenu cù l'atomi di carbone per furmàrivestimentu di carburo di tantalu.

(2) Chjave di Reazione

U tipu di rivestimentu di carburo deve suddisfà l'esigenza chì l'energia libera di furmazione d'ossidazione di l'elementu chì forma u carburo sia più alta di quella di l'ossidu di boru.

L'energia libera di Gibbs di u carburu hè abbastanza bassa (altrimenti, si pò furmà boru o boruru).

U pentossidu di tantalu hè un ossidu neutru. In u borace fusu à alta temperatura, pò reagisce cù l'ossidu alcalinu forte, l'ossidu di sodiu, per furmà tantalatu di sodiu, riducendu cusì a temperatura di reazione iniziale.