Grafit nganggo lapisan TaC

I. Eksplorasi parameter proses

1. Sistem TaCl5-C3H6-H2-Ar

2. Suhu pengendapan:

Miturut rumus termodinamika, diitung yen nalika suhu luwih saka 1273K, energi bebas Gibbs saka reaksi kasebut sithik banget lan reaksi kasebut relatif lengkap. Konstanta reaksi KP gedhe banget ing 1273K lan mundhak kanthi cepet karo suhu, lan tingkat pertumbuhan mboko sithik alon ing 1773K.

Pengaruh ing morfologi permukaan lapisan: Nalika suhu ora cocog (dhuwur banget utawa kurang banget), permukaan bakal nuduhake morfologi karbon bebas utawa pori-pori sing longgar.

(1) Ing suhu sing dhuwur, kecepatan gerakan atom utawa gugus reaktan aktif cepet banget, sing bakal nyebabake distribusi sing ora rata sajrone akumulasi bahan, lan area sing sugih lan mlarat ora bisa transisi kanthi lancar, sing nyebabake pori-pori.

(2) Ana bedane antarane laju reaksi pirolisis alkana lan laju reaksi reduksi tantalum pentaklorida. Karbon pirolisis kasebut akeh banget lan ora bisa digabung karo tantalum sajrone wektu sing suwe, saengga permukaane dibungkus karbon.

Nalika suhu kasebut cocog, permukaanLapisan TaCiku padhet.

TaCPartikel-partikel leleh lan agregat siji lan sijiné, bentuk kristal lengkap, lan wates butir transisi lancar.

3. Rasio hidrogen:

Kajaba iku, ana akeh faktor sing mengaruhi kualitas lapisan:

-Kualitas permukaan substrat

-Lapangan gas pengendapan

-Tingkat keseragaman pencampuran gas reaktan

II. Cacat khas sakalapisan tantalum karbida

1. Lapisan retak lan ngelupas

Koefisien ekspansi termal linier CTE linier:

2. Analisis cacat:

(1) Sebab:

(2) Cara karakterisasi

① Gunakake teknologi difraksi sinar-X kanggo ngukur galur sisa.

② Gunakna hukum Hu Ke kanggo ngira-ira tegangan sisa.

(3) Formula sing gegandhengan

3. Ningkatake kompatibilitas mekanik lapisan lan substrat

(1) Lapisan pertumbuhan in-situ permukaan

Teknologi deposisi lan difusi reaksi termal TRD

Proses uyah cair

Nyederhanakake proses produksi

Ngurangi suhu reaksi

Biaya sing relatif luwih murah

Luwih ramah lingkungan

Cocok kanggo produksi industri skala gedhe

(2) Lapisan transisi komposit

Proses ko-deposisi

CVD (Kerusakan Jantung)proses

Lapisan multi-komponen

Nggabungake kaluwihan saben komponen

Atur komposisi lan proporsi lapisan kanthi fleksibel

4. Teknologi deposisi lan difusi reaksi termal TRD

(1) Mekanisme Reaksi

Teknologi TRD uga diarani proses embedding, sing nggunakake sistem asam borat-tantalum pentoksida-natrium fluorida-boron oksida-boron karbida kanggo nyiapakelapisan tantalum karbida.

① Asam borat sing dilelehke nglarutake tantalum pentoksida;

② Tantalum pentoksida direduksi dadi atom tantalum aktif lan nyebar ing permukaan grafit;

③ Atom tantalum aktif diserap ing permukaan grafit lan reaksi karo atom karbon kanggo mbentuklapisan tantalum karbida.

(2) Kunci Reaksi

Jinis lapisan karbida kudu nyukupi syarat yen energi bebas pembentukan oksidasi unsur sing mbentuk karbida luwih dhuwur tinimbang boron oksida.

Energi bebas Gibbs saka karbida cukup endhek (yen ora, boron utawa borida bisa kawangun).

Tantalum pentoksida iku oksida netral. Ing boraks cair suhu dhuwur, tantalum bisa reaksi karo oksida alkali sing kuwat, natrium oksida, kanggo mbentuk natrium tantalat, saengga suhu reaksi awal bisa mudhun.