Grafitt med TaC-belegg

I. Utforskning av prosessparametere

1. TaCl5-C3H6-H2-Ar-systemet

2. Avsetningstemperatur:

I følge den termodynamiske formelen beregnes det at når temperaturen er høyere enn 1273 K, er Gibbs frie energi i reaksjonen svært lav, og reaksjonen er relativt fullstendig. Reaksjonskonstanten KP er svært stor ved 1273 K og øker raskt med temperaturen, og vekstraten avtar gradvis ved 1773 K.

Innflytelse på beleggets overflatemorfologi: Når temperaturen ikke er passende (for høy eller for lav), viser overflaten en fri karbonmorfologi eller løse porer.

(1) Ved høye temperaturer er bevegelseshastigheten til de aktive reaktantatomene eller -gruppene for rask, noe som vil føre til ujevn fordeling under akkumulering av materialer, og de rike og fattige områdene kan ikke jevnt overgå, noe som resulterer i porer.

(2) Det er forskjell på pyrolysehastigheten til alkaner og reduksjonshastigheten til tantalpentaklorid. Pyrolysekarbonet er for høyt og kan ikke kombineres med tantal over tid, noe som resulterer i at overflaten blir omsluttet av karbon.

Når temperaturen er passende, overflaten avTaC-belegger tett.

TaCpartiklene smelter og aggregerer med hverandre, krystallformen er fullstendig, og korngrensen overgår jevnt.

3. Hydrogenforhold:

I tillegg er det mange faktorer som påvirker beleggkvaliteten:

-Overflatekvalitet på underlaget

-Avsetningsgassfelt

-Graden av ensartethet i blandingen av reaktantgassen

II. Typiske defekter vedtantalkarbidbelegg

1. Sprekker og avskalling av belegg

Lineær termisk ekspansjonskoeffisient lineær CTE:

2. Feilanalyse:

(1) Årsak:

(2) Karakteriseringsmetode

① Bruk røntgendiffraksjonsteknologi for å måle resttøyningen.

② Bruk Hu Kes lov til å tilnærme restspenningen.

(3) Relaterte formler

3. Forbedre den mekaniske kompatibiliteten til belegget og underlaget

(1) Overflatebelegg for vekst på stedet

Termisk reaksjonsavsetning og diffusjonsteknologi TRD

Smeltet saltprosess

Forenkle produksjonsprosessen

Senk reaksjonstemperaturen

Relativt lavere kostnad

Mer miljøvennlig

Egnet for storskala industriell produksjon

(2) Kompositt overgangsbelegg

Samavsetningsprosess

Hjerte- og kardiovaskulær sykdombehandle

Flerkomponentbelegg

Kombinerer fordelene med hver komponent

Juster beleggets sammensetning og proporsjon fleksibelt

4. Termisk reaksjonsavsetning og diffusjonsteknologi TRD

(1) Reaksjonsmekanisme

TRD-teknologi kalles også innebyggingsprosess, som bruker borsyre-tantalpentoksid-natriumfluorid-boroksid-borkarbid-systemet for å fremstilletantalkarbidbelegg.

① Smeltet borsyre løser opp tantalpentoksid;

② Tantalpentoksid reduseres til aktive tantalatomer og diffunderer på grafittoverflaten;

③ Aktive tantalatomer adsorberes på grafittoverflaten og reagerer med karbonatomer for å dannetantalkarbidbelegg.

(2) Reaksjonsnøkkel

Typen karbidbelegg må tilfredsstille kravet om at den frie energien for oksidasjonsdannelse til elementet som danner karbidet er høyere enn for boroksid.

Gibbs-frienergien til karbidet er lav nok (ellers kan det dannes bor eller borid).

Tantalpentoksid er et nøytralt oksid. I smeltet boraks ved høy temperatur kan det reagere med det sterke alkaliske oksidet natriumoksid for å danne natriumtantalat, og dermed redusere den innledende reaksjonstemperaturen.