Grafit dengan salutan TaC

I. Penerokaan parameter proses

1. Sistem TaCl5-C3H6-H2-Ar

2. Suhu pemendapan:

Menurut formula termodinamik, dikira bahawa apabila suhu lebih besar daripada 1273K, tenaga bebas Gibbs tindak balas adalah sangat rendah dan tindak balas agak lengkap. Pemalar tindak balas KP adalah sangat besar pada 1273K dan meningkat dengan cepat dengan suhu, dan kadar pertumbuhan secara beransur-ansur menjadi perlahan pada 1773K.

Pengaruh pada morfologi permukaan salutan: Apabila suhu tidak sesuai (terlalu tinggi atau terlalu rendah), permukaan menunjukkan morfologi karbon bebas atau liang longgar.

(1) Pada suhu tinggi, kelajuan pergerakan atom atau kumpulan bahan tindak balas aktif terlalu pantas, yang akan menyebabkan pengagihan bahan tidak sekata, dan kawasan kaya dan miskin tidak dapat beralih dengan lancar, mengakibatkan liang pori.

(2) Terdapat perbezaan antara kadar tindak balas pirolisis alkana dan kadar tindak balas penurunan tantalum pentaklorida. Karbon pirolisis adalah berlebihan dan tidak boleh digabungkan dengan tantalum dalam masa yang singkat, mengakibatkan permukaan dibalut oleh karbon.

Apabila suhu sesuai, permukaanSalutan TaCadalah padat.

TaCzarah-zarah cair dan beragregat antara satu sama lain, bentuk hablur lengkap, dan sempadan butiran beralih dengan lancar.

3. Nisbah hidrogen:

Di samping itu, terdapat banyak faktor yang mempengaruhi kualiti salutan:

-Kualiti permukaan substrat

-Medan gas pemendapan

-Tahap keseragaman pencampuran gas bahan tindak balas

II. Kecacatan tipikal bagisalutan tantalum karbida

1. Salutan retak dan mengelupas

Pekali pengembangan haba linear CTE linear:

2. Analisis kecacatan:

(1) Punca:

(2) Kaedah pencirian

① Gunakan teknologi pembelauan sinar-X untuk mengukur regangan baki.

② Gunakan hukum Hu Ke untuk menganggarkan tegasan baki.

(3) Formula berkaitan

3. Meningkatkan keserasian mekanikal salutan dan substrat

(1) Salutan pertumbuhan in-situ permukaan

Teknologi pemendapan dan penyebaran tindak balas terma TRD

Proses garam cair

Permudahkan proses pengeluaran

Turunkan suhu tindak balas

Kos yang agak rendah

Lebih mesra alam

Sesuai untuk pengeluaran perindustrian berskala besar

(2) Salutan peralihan komposit

Proses pemendapan bersama

CVDproses

Salutan berbilang komponen

Menggabungkan kelebihan setiap komponen

Laraskan komposisi dan perkadaran salutan secara fleksibel

4. Teknologi pemendapan dan penyebaran tindak balas terma TRD

(1) Mekanisme Tindak Balas

Teknologi TRD juga dipanggil proses pembenaman, yang menggunakan sistem asid borik-tantalum pentoksida-natrium fluorida-boron oksida-boron karbida untuk menyediakansalutan tantalum karbida.

① Asid borik cair melarutkan tantalum pentoksida;

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

③ Atom tantalum aktif terserap pada permukaan grafit dan bertindak balas dengan atom karbon untuk membentuksalutan tantalum karbida.

(2) Kunci Reaksi

Jenis salutan karbida mesti memenuhi keperluan bahawa tenaga bebas pembentukan pengoksidaan unsur yang membentuk karbida adalah lebih tinggi daripada boron oksida.

Tenaga bebas Gibbs karbida adalah cukup rendah (jika tidak, boron atau borida mungkin terbentuk).

Tantalum pentoksida ialah oksida neutral. Dalam boraks lebur suhu tinggi, ia boleh bertindak balas dengan oksida alkali kuat natrium oksida untuk membentuk natrium tantalat, sekali gus mengurangkan suhu tindak balas awal.