Grafiit TaC-kattega

I. Protsessi parameetrite uurimine

1. TaCl5-C3H6-H2-Ar süsteem

2. Sadestustemperatuur:

Termodünaamilise valemi kohaselt arvutatakse, et kui temperatuur on üle 1273 K, on ​​reaktsiooni Gibbsi vabaenergia väga madal ja reaktsioon on suhteliselt täielik. Reaktsioonikonstant KP on 1273 K juures väga suur ja suureneb temperatuuri tõustes kiiresti ning kasvukiirus aeglustub järk-järgult 1773 K juures.

Mõju katte pinna morfoloogiale: Kui temperatuur ei ole sobiv (liiga kõrge või liiga madal), on pinnal vaba süsiniku morfoloogia või lahtised poorid.

(1) Kõrgetel temperatuuridel on aktiivsete reagendi aatomite või rühmade liikumiskiirus liiga kiire, mis põhjustab materjalide kogunemise ajal ebaühtlast jaotumist ning rikkad ja vaesed piirkonnad ei saa sujuvalt üle minna, mille tulemuseks on poorid.

(2) Alkaanide pürolüüsireaktsioonikiirus ja tantaalpentakloriidi redutseerimisreaktsioonikiirus erinevad. Pürrolüüsi süsinikku on liiga palju ja see ei saa aja jooksul tantaaliga seguneda, mille tulemuseks on pinna mähkimine süsinikuga.

Kui temperatuur on sobiv, siis pindTaC-kateon tihe.

TaCosakesed sulavad ja agregeeruvad üksteisega, kristallvorm on täielik ja terade piir muutub sujuvalt.

3. Vesiniku suhe:

Lisaks on palju tegureid, mis mõjutavad katte kvaliteeti:

-Aluspinna kvaliteet

-Sadestusgaasi väli

-Reageeriva gaasi segamise ühtluse aste

II. Tüüpilised defektidtantaalkarbiidist kate

1. Katte pragunemine ja koorumine

Lineaarne soojuspaisumistegur (CTE):

2. Defektide analüüs:

(1) Põhjus:

(2) Iseloomustamismeetod

① Jääkpinge mõõtmiseks kasutage röntgendifraktsioonitehnoloogiat.

② Jääkpinge ligikaudseks määramiseks kasutage Hu Ke seadust.

(3) Seotud valemid

3. Suurendage katte ja aluspinna mehaanilist ühilduvust

(1) Pinna kohapealne kasvukate

Termilise reaktsiooni sadestamise ja difusioonitehnoloogia TRD

Sula soola protsess

Lihtsustage tootmisprotsessi

Alandage reaktsioonitemperatuuri

Suhteliselt madalamad kulud

Keskkonnasõbralikum

Sobib suuremahuliseks tööstuslikuks tootmiseks

(2) Komposiitkatte üleminekukiht

Kaassadestamise protsess

Südame-veresoonkonna haigusprotsess

Mitmekomponentne kate

Iga komponendi eeliste kombineerimine

Katte koostise ja proportsiooni paindlik reguleerimine

4. Termilise reaktsiooni sadestamise ja difusioonitehnoloogia TRD

(1) Reaktsioonimehhanism

TRD-tehnoloogiat nimetatakse ka manustamisprotsessiks, mille valmistamisel kasutatakse boorhappe-tantaalpentoksiidi-naatriumfluoriidi-booroksiidi-boorkarbiidi süsteemi.tantaalkarbiidist kate.

① Sula boorhape lahustab tantaalpentoksiidi;

② Tantaalpentoksiid redutseeritakse aktiivseteks tantaali aatomiteks ja difundeerub grafiidi pinnale;

③ Aktiivse tantaali aatomid adsorbeeruvad grafiidi pinnale ja reageerivad süsiniku aatomitega, moodustadestantaalkarbiidist kate.

(2) Reaktsiooniklahv

Karbiidkatte tüüp peab vastama nõudele, et karbiidi moodustava elemendi oksüdatsioonitekke vabaenergia oleks kõrgem kui booroksiidil.

Karbiidi Gibbsi vabaenergia on piisavalt madal (vastasel juhul võib moodustuda boor või boriid).

Tantaalpentaoksiid on neutraalne oksiid. Kõrgel temperatuuril sulanud booraksis võib see reageerida tugeva leeliselise oksiidiga naatriumoksiidiga, moodustades naatriumtantalaadi, vähendades seeläbi esialgset reaktsioonitemperatuuri.