TaC kaplamalı grafit

I. Proses parametresi keşfi

1. TaCl5-C3H6-H2-Ar sistemi

2. Biriktirme sıcaklığı:

Termodinamik formüle göre, sıcaklık 1273K'den büyük olduğunda, reaksiyonun Gibbs serbest enerjisinin çok düşük olduğu ve reaksiyonun nispeten tamamlandığı hesaplanmıştır. Reaksiyon sabiti KP, 1273K'de çok büyüktür ve sıcaklıkla hızla artar ve büyüme hızı 1773K'de kademeli olarak yavaşlar.

Kaplamanın yüzey morfolojisine etkisi: Sıcaklık uygun olmadığında (çok yüksek veya çok düşük) yüzey serbest karbon morfolojisi veya gevşek gözenekler gösterir.

(1) Yüksek sıcaklıklarda, aktif tepkime atomlarının veya gruplarının hareket hızı çok hızlıdır, bu da malzemelerin birikmesi sırasında eşit olmayan dağılıma yol açar ve zengin ve fakir alanlar düzgün bir şekilde geçiş yapamaz ve bunun sonucunda gözenekler oluşur.

(2) Alkanların piroliz reaksiyon hızı ile tantal pentaklorürün indirgeme reaksiyon hızı arasında bir fark vardır. Piroliz karbonu aşırıdır ve zamanla tantal ile birleşemez, bunun sonucunda yüzey karbonla sarılır.

Sıcaklık uygun olduğunda, yüzeyTaC kaplamayoğundur.

TaCParçacıklar birbirleriyle erir ve kümelenir, kristal formu tamamlanır ve tane sınırları düzgün bir şekilde geçiş yapar.

3. Hidrojen oranı:

Ayrıca kaplama kalitesini etkileyen birçok faktör vardır:

-Alt tabaka yüzey kalitesi

-Biriktirme gazı sahası

-Reaktan gaz karışımının homojenlik derecesi

II. Tipik kusurlartantal karbür kaplama

1. Kaplamanın çatlaması ve soyulması

Doğrusal termal genleşme katsayısı doğrusal CTE:

2. Kusur analizi:

(1) Neden:

(2) Karakterizasyon yöntemi

① Kalıntı gerilimi ölçmek için X-ışını kırınımı teknolojisini kullanın.

② Kalıntı gerilimi yaklaşık olarak hesaplamak için Hu Ke yasasını kullanın.

(3) İlgili formüller

3. Kaplamanın ve alt tabakanın mekanik uyumluluğunu artırın

(1) Yüzey yerinde büyüme kaplaması

Termal reaksiyon biriktirme ve difüzyon teknolojisi TRD

Erimiş tuz işlemi

Üretim sürecini basitleştirin

Reaksiyon sıcaklığını düşürün

Nispeten daha düşük maliyet

Daha çevre dostu

Büyük ölçekli endüstriyel üretime uygundur

(2) Kompozit geçiş kaplaması

Ortak biriktirme süreci

CVDişlem

Çok bileşenli kaplama

Her bileşenin avantajlarını birleştirmek

Kaplama bileşimini ve oranını esnek bir şekilde ayarlayın

4. Termal reaksiyon biriktirme ve difüzyon teknolojisi TRD

(1) Tepkime Mekanizması

TRD teknolojisi, borik asit-tantal pentoksit-sodyum florür-bor oksit-bor karbür sistemini kullanarak bir metal levha hazırlamak için kullanılan gömme işlemi olarak da adlandırılır.tantal karbür kaplama.

① Erimiş borik asit tantal pentoksiti çözer;

② Tantal pentoksit aktif tantal atomlarına indirgenir ve grafit yüzeyinde yayılır;

③ Aktif tantal atomları grafit yüzeyine adsorbe edilir ve karbon atomlarıyla reaksiyona girerektantal karbür kaplama.

(2) Tepki Anahtarı

Karbür kaplamanın türü, karbürü oluşturan elementin oksidasyon oluşumu serbest enerjisinin bor oksitinkinden daha yüksek olması gerekliliğini karşılamalıdır.

Karbürün Gibbs serbest enerjisi yeterince düşüktür (aksi takdirde bor veya borür oluşabilir).

Tantal pentoksit nötr bir oksittir. Yüksek sıcaklıktaki erimiş boraks içinde, sodyum tantalat oluşturmak için güçlü alkali oksit sodyum oksitle reaksiyona girebilir ve böylece başlangıç ​​reaksiyon sıcaklığını düşürebilir.