Grafit s povlakem TaC

I. Průzkum parametrů procesu

1. Systém TaCl5-C3H6-H2-Ar

2. Teplota nanášení:

Podle termodynamického vzorce se vypočítá, že když je teplota vyšší než 1273 K, Gibbsova volná energie reakce je velmi nízká a reakce je relativně dokončena. Reakční konstanta KP je při 1273 K velmi velká a s teplotou rychle roste a rychlost růstu se při 1773 K postupně zpomaluje.

Vliv na morfologii povrchu povlaku: Pokud teplota není vhodná (příliš vysoká nebo příliš nízká), povrch vykazuje morfologii volného uhlíku nebo uvolněné póry.

(1) Při vysokých teplotách je rychlost pohybu aktivních atomů nebo skupin reaktantů příliš vysoká, což vede k nerovnoměrnému rozložení během akumulace materiálů a bohaté a chudé oblasti nemohou plynule přecházet, což vede k pórům.

(2) Existuje rozdíl mezi rychlostí pyrolýzy alkanů a rychlostí redukční reakce chloridu tantaličitého. Pyrolýzní uhlík je nadměrný a nemůže se včas spojit s tantalem, což vede k obalení povrchu uhlíkem.

Když je teplota vhodná, povrchTaC povlakje hustý.

TaCČástice se taví a agregují, krystalická forma je kompletní a hranice zrn plynule přechází.

3. Poměr vodíku:

Kromě toho existuje mnoho faktorů, které ovlivňují kvalitu povlaku:

-Kvalita povrchu podkladu

-Depoziční plynové pole

- Stupeň rovnoměrnosti míchání reaktantů

II. Typické vadypovlak z karbidu tantalu

1. Praskání a odlupování nátěru

Součinitel lineární tepelné roztažnosti lineární CTE:

2. Analýza vad:

(1) Příčina:

(2) Metoda charakterizace

① Pro měření zbytkového napětí použijte rentgenovou difrakční technologii.

② Pro aproximaci zbytkového napětí použijte Hu-Keův zákon.

(3) Související vzorce

3. Zlepšení mechanické kompatibility povlaku a substrátu

(1) Povrchový nátěr nanášený in situ

Technologie termálního nanášení a difúze TRD

Proces s roztavenou solí

Zjednodušte výrobní proces

Snižte reakční teplotu

Relativně nižší náklady

Šetrnější k životnímu prostředí

Vhodné pro velkovýrobu

(2) Kompozitní přechodový nátěr

Proces společné depozice

Kardiovaskulární onemocnění (CVD)proces

Vícesložkový nátěr

Kombinace výhod každé komponenty

Flexibilně upravte složení a poměr nátěru

4. Technologie termální reakční depozice a difúze TRD

(1) Reakční mechanismus

Technologie TRD se také nazývá proces zalévání, který k přípravě využívá systém kyseliny borité, oxidu tantaličitého, fluoridu sodného, ​​oxidu boritého a karbidu boritého.povlak z karbidu tantalu.

① Roztavená kyselina boritá rozpouští oxid tantaličitý;

② Oxid tantaličitý se redukuje na aktivní atomy tantalu a difunduje na povrchu grafitu;

③ Aktivní atomy tantalu se adsorbují na povrchu grafitu a reagují s atomy uhlíku za vznikupovlak z karbidu tantalu.

(2) Reakční klávesa

Typ karbidového povlaku musí splňovat požadavek, aby volná energie tvorby oxidace prvku tvořícího karbid byla vyšší než energie oxidu boru.

Gibbsova volná energie karbidu je dostatečně nízká (jinak by mohl vzniknout bor nebo borid).

Oxid tantaličitý je neutrální oxid. V roztaveném boraxu při vysokých teplotách může reagovat se silným alkalickým oxidem sodným za vzniku tantalátu sodného, ​​čímž se snižuje počáteční reakční teplota.