Grafit mat TaC-Beschichtung

I. Prozessparameteruntersuchung

1. TaCl5-C3H6-H2-Ar System

2. Oflagerungstemperatur:

No der thermodynamescher Formel gëtt berechent, datt wann d'Temperatur méi héich wéi 1273 K ass, d'Gibbs-fräi Energie vun der Reaktioun ganz niddreg ass an d'Reaktioun relativ ofgeschloss ass. D'Reaktiounskonstant KP ass bei 1273 K ganz grouss a klëmmt séier mat der Temperatur, an d'Wuesstumsquote verlangsamt sech graduell bei 1773 K.

Afloss op d'Uewerflächenmorphologie vun der Beschichtung: Wann d'Temperatur net gëeegent ass (ze héich oder ze niddreg), weist d'Uewerfläch eng fräi Kuelestoffmorphologie oder locker Poren op.

(1) Bei héijen Temperaturen ass d'Beweegungsgeschwindegkeet vun den aktiven Reaktantenatomen oder -gruppen ze séier, wat zu enger ongläicher Verdeelung während der Akkumulatioun vu Materialien féiert, an déi räich an aarm Beräicher kënnen net reibungslos iwwergoen, wat zu Poren féiert.

(2) Et gëtt en Ënnerscheed tëscht der Pyrolyse-Reaktiounsgeschwindegkeet vun Alkanen an der Reduktiounsreaktiounsgeschwindegkeet vun Tantalpentachlorid. De Pyrolyse-Kuelestoff ass ze grouss a kann net zäitlech mat Tantal kombinéiert ginn, wouduerch d'Uewerfläch mat Kuelestoff ëmgewéckelt gëtt.

Wann d'Temperatur passend ass, gëtt d'Uewerfläch vumTaC-Beschichtungass dicht.

TaCD'Partikelen schmëlzen a aggregatéieren mateneen, d'Kristallform ass komplett, an d'Käregrenz iwwergeet glat.

3. Waasserstoffverhältnis:

Zousätzlech ginn et vill Faktoren, déi d'Qualitéit vun der Beschichtung beaflossen:

-Qualitéit vun der Ënnerfläch

-Gasfeld fir Oflagerungen

-De Grad vun der Uniformitéit vun der Reaktantgasmëschung

II. Typesch Mängel vunTantalkarbidbeschichtung

1. Rëssbildung a Beschichtung

Linearen thermeschen Ausdehnungskoeffizient linear CTE:

2. Defektanalyse:

(1) Ursaach:

(2) Charakteriséierungsmethod

① Benotzt d'Röntgendiffraktiounstechnologie fir d'Reschterspannung ze moossen.

② Benotzt d'Gesetz vum Hu-Ke fir d'Restspannung ze approximéieren.

(3) Verwandte Formelen

3. Verbessert d'mechanesch Kompatibilitéit vun der Beschichtung an dem Substrat

(1) Uewerflächenbeschichtung fir d'Wuesstum op der Uewerfläch

Thermesch Reaktiounsoflagerungs- an Diffusiounstechnologie TRD

Prozess vum geschmollte Salz

De Produktiounsprozess vereinfachen

Senk d'Reaktiounstemperatur

Relativ méi niddreg Käschten

Méi ëmweltfrëndlech

Gëeegent fir grouss industriell Produktioun

(2) Komposit-Iwwergangsbeschichtung

Prozess vun der Co-Depositioun

CVDProzess

Méikomponentbeschichtung

D'Virdeeler vun all Komponent kombinéieren

Flexibel Upassung vun der Beschichtungszesummesetzung an dem Proportioun

4. Thermesch Reaktiounsoflagerungs- an Diffusiounstechnologie TRD

(1) Reaktiounsmechanismus

TRD-Technologie gëtt och Embedding-Prozess genannt, deen d'Borsäure-Tantalpentoxid-Natriumfluorid-Boroxid-Borcarbid-System benotzt fir ze preparéierenTantalkarbidbeschichtung.

① Geschmollte Borsäure léist Tantalpentoxid op;

② Tantalpentoxid gëtt zu aktiven Tantalatome reduzéiert an diffundéiert op der Graphituewerfläch;

③ Aktiv Tantalatome ginn op der Graphituewerfläch adsorbéiert a reagéiere mat Kuelestoffatome fir ze bildenTantalkarbidbeschichtung.

(2) Reaktiounsschlëssel

D'Aart vun der Hartmetallbeschichtung muss d'Ufuerderung erfëllen, datt d'fräi Energie vun der Oxidatiounsbildung vum Element, dat de Hartmetall bildt, méi héich ass wéi déi vum Boroxid.

D'Gibbs-Fräienergie vum Karbid ass niddreg genuch (soss kann Bor oder Borid geformt ginn).

Tantalpentoxid ass en neutralen Oxid. A geschmoltenem Borax bei héijer Temperatur kann et mam staarken alkalischen Oxid Natriumoxid reagéieren, fir Natriumtantalat ze bilden, wouduerch d'Ufankstemperatur vun der Reaktioun erofgesat gëtt.