Grafitas su TaC danga

I. Proceso parametrų tyrimas

1. TaCl5-C3H6-H2-Ar sistema

2. Nusodinimo temperatūra:

Pagal termodinaminę formulę apskaičiuota, kad esant aukštesnei nei 1273 K temperatūrai, reakcijos laisvoji Gibso energija yra labai maža ir reakcija yra santykinai užbaigta. Reakcijos konstanta KP yra labai didelė esant 1273 K ir sparčiai didėja kylant temperatūrai, o augimo greitis palaipsniui lėtėja esant 1773 K.

Įtaka dangos paviršiaus morfologijai: Kai temperatūra netinkama (per aukšta arba per žema), paviršiuje atsiranda laisvos anglies morfologija arba poros.

(1) Aukštoje temperatūroje aktyviųjų reagentų atomų ar grupių judėjimo greitis yra per didelis, todėl kaupiantis medžiagoms jos pasiskirsto netolygiai, o turtingos ir neturtingos sritys negali sklandžiai pereiti, todėl susidaro poros.

(2) Alkanų pirolizės reakcijos greitis ir tantalo pentachlorido redukcijos reakcijos greitis skiriasi. Pirolizės anglies kiekis yra per didelis ir ji negali laiku susijungti su tantalu, todėl paviršius apgaubiamas anglies.

Kai temperatūra yra tinkama, paviršiusTaC dangayra tankus.

TaCdalelės išsilydo ir susijungia viena su kita, kristalinė forma yra užbaigta, o grūdelių riba pereina sklandžiai.

3. Vandenilio santykis:

Be to, yra daug veiksnių, turinčių įtakos dangos kokybei:

-Pagrindo paviršiaus kokybė

-Nuosdinimo dujų laukas

- Reagentinių dujų maišymo vienodumo laipsnis

II. Tipiniai defektaitantalo karbido danga

1. Dangos trūkinėjimas ir lupimasis

Linijinis šiluminio plėtimosi koeficientas (CTE):

2. Defektų analizė:

(1) Priežastis:

(2) Charakterizavimo metodas

① Liekamosios deformacijos matavimui naudokite rentgeno spindulių difrakcijos technologiją.

② Liekamojo įtempio apytiksliu įvertinimu naudokite Hu Ke dėsnį.

(3) Susijusios formulės

3. Pagerinkite dangos ir pagrindo mechaninį suderinamumą

(1) Paviršiaus in situ augimo danga

Terminio reakcijos nusodinimo ir difuzijos technologija TRD

Išlydytos druskos procesas

Supaprastinkite gamybos procesą

Sumažinkite reakcijos temperatūrą

Santykinai mažesnė kaina

Ekologiškesnis

Tinka didelio masto pramoninei gamybai

(2) Kompozitinė pereinamoji danga

Bendro nusodinimo procesas

ŠSDprocesas

Daugiakomponentė danga

Kiekvieno komponento privalumų derinimas

Lanksčiai reguliuokite dangos sudėtį ir proporcijas

4. Terminio reakcijos nusodinimo ir difuzijos technologija TRD

(1) Reakcijos mechanizmas

TRD technologija dar vadinama įterpimo procesu, kurio metu paruošimui naudojama boro rūgšties-tantalo pentoksido-natrio fluorido-boro oksido-boro karbido sistema.tantalo karbido danga.

① Išlydyta boro rūgštis ištirpina tantalo pentoksidą;

② Tantalo pentoksidas redukuojamas iki aktyvių tantalo atomų ir difunduoja grafito paviršiuje;

③ Aktyvūs tantalo atomai yra adsorbuojami grafito paviršiuje ir reaguoja su anglies atomais, sudarydamitantalo karbido danga.

(2) Reakcijos klavišas

Karbido dangos tipas turi atitikti reikalavimą, kad karbidą sudarančio elemento oksidacijos susidarymo laisvoji energija būtų didesnė nei boro oksido.

Karbido Gibso laisvoji energija yra pakankamai maža (priešingu atveju gali susidaryti boras arba boridas).

Tantalo pentoksidas yra neutralus oksidas. Aukštoje temperatūroje išlydytame boraksas gali reaguoti su stipriu šarminiu oksidu – natrio oksidu – ir sudaryti natrio tantalatą, taip sumažinant pradinę reakcijos temperatūrą.