Grafit dengan lapisan TaC

I. Eksplorasi parameter proses

1. Sistem TaCl5-C3H6-H2-Ar

2. Suhu pengendapan:

Menurut rumus termodinamika, dihitung bahwa ketika suhu lebih besar dari 1273K, energi bebas Gibbs reaksi sangat rendah dan reaksi relatif lengkap. Konstanta reaksi KP sangat besar pada suhu 1273K dan meningkat cepat seiring suhu, dan laju pertumbuhan secara bertahap melambat pada suhu 1773K.

Pengaruh pada morfologi permukaan lapisan: Ketika suhu tidak sesuai (terlalu tinggi atau terlalu rendah), permukaannya memiliki morfologi karbon bebas atau pori-pori longgar.

(1) Pada suhu tinggi, kecepatan gerak atom atau gugus reaktan aktif terlalu cepat, yang akan menyebabkan distribusi tidak merata selama akumulasi material, dan area kaya dan miskin tidak dapat bertransisi dengan lancar, sehingga mengakibatkan terbentuknya pori-pori.

(2) Terdapat perbedaan antara laju reaksi pirolisis alkana dan laju reaksi reduksi tantalum pentaklorida. Karbon pirolisis berlebih dan tidak dapat bergabung dengan tantalum pada waktunya, sehingga permukaannya terbungkus oleh karbon.

Ketika suhunya sesuai, permukaanPelapisan TaCpadat.

Bahasa InggrisPartikel-partikel mencair dan saling teragregasi, bentuk kristal menjadi lengkap, dan batas butir bertransisi dengan lancar.

3. Rasio hidrogen:

Selain itu, ada banyak faktor yang mempengaruhi kualitas pelapisan:

-Kualitas permukaan substrat

-Lapangan gas deposisi

- Derajat keseragaman pencampuran gas reaktan

II. Cacat Umumpelapisan karbida tantalum

1. Lapisan retak dan terkelupas

Koefisien ekspansi termal linier CTE linier:

2. Analisis cacat:

(1) Sebab:

(2) Metode Karakterisasi

① Gunakan teknologi difraksi sinar-X untuk mengukur regangan sisa.

② Gunakan hukum Hu Ke untuk memperkirakan tegangan sisa.

(3) Rumus terkait

3. Meningkatkan kompatibilitas mekanis pelapis dan substrat

(1) Pelapisan pertumbuhan in-situ permukaan

Teknologi deposisi dan difusi reaksi termal TRD

Proses garam cair

Sederhanakan proses produksi

Turunkan suhu reaksi

Biaya relatif lebih rendah

Lebih ramah lingkungan

Cocok untuk produksi industri skala besar

(2) Pelapis transisi komposit

Proses ko-deposisi

Penyakit kardiovaskularproses

Pelapisan multi-komponen

Menggabungkan keunggulan masing-masing komponen

Sesuaikan komposisi dan proporsi pelapis secara fleksibel

4. Teknologi deposisi dan difusi reaksi termal TRD

(1) Mekanisme Reaksi

Teknologi TRD juga disebut proses penyematan, yang menggunakan sistem asam borat-tantalum pentoksida-natrium fluorida-boron oksida-boron karbida untuk menyiapkanpelapisan karbida tantalum.

① Asam borat cair melarutkan tantalum pentoksida;

② Tantalum pentoksida direduksi menjadi atom tantalum aktif dan berdifusi pada permukaan grafit;

③ Atom tantalum aktif diadsorpsi pada permukaan grafit dan bereaksi dengan atom karbon untuk membentukpelapisan karbida tantalum.

(2) Kunci Reaksi

Jenis pelapis karbida harus memenuhi persyaratan bahwa energi bebas pembentukan oksidasi unsur pembentuk karbida lebih tinggi daripada boron oksida.

Energi bebas Gibbs karbida cukup rendah (jika tidak, boron atau borida dapat terbentuk).

Tantalum pentoksida adalah oksida netral. Dalam boraks cair bersuhu tinggi, ia dapat bereaksi dengan oksida alkali kuat natrium oksida untuk membentuk natrium tantalat, sehingga menurunkan suhu reaksi awal.