TaC kaplamalı grafit

I. Proses parametrelerinin incelenmesi

1. TaCl5-C3H6-H2-Ar sistemi

2. Kaplama sıcaklığı:

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

Kaplamanın yüzey morfolojisi üzerindeki etki: Sıcaklık uygun olmadığında (çok yüksek veya çok düşük), yüzeyde serbest karbon morfolojisi veya gevşek gözenekler oluşur.

(1) Yüksek sıcaklıklarda, aktif reaktan atomlarının veya gruplarının hareket hızı çok hızlıdır, bu da malzemelerin birikimi sırasında düzensiz dağılıma yol açar ve zengin ve fakir alanlar düzgün bir şekilde geçiş yapamaz, sonuç olarak gözenekler oluşur.

(2) Alkanların piroliz reaksiyon hızı ile tantal pentaklorürün indirgeme reaksiyon hızı arasında bir fark vardır. Piroliz karbonu aşırı miktardadır ve zamanında tantal ile birleşemez, bu da yüzeyin karbonla kaplanmasına neden olur.

Sıcaklık uygun olduğunda, yüzeyTaC kaplamaYoğundur.

TaCParçacıklar erir ve birbirleriyle birleşir, kristal formu tamamlanır ve tane sınırı geçişi sorunsuz olur.

3. Hidrojen oranı:

Ayrıca, kaplama kalitesini etkileyen birçok faktör bulunmaktadır:

-Yüzey kalitesi

-Yağmur suyu yatağı

-Reaktan gaz karışımının homojenlik derecesi

II. Tipik kusurlartantal karbür kaplama

1. Kaplamada çatlama ve soyulma

Doğrusal termal genleşme katsayısı (CTE):

2. Hata analizi:

(1) Sebep:

(2) Karakterizasyon yöntemi

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

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

(3) İlgili formüller

3. Kaplama ve alt tabakanın mekanik uyumluluğunu artırın.

(1) Yüzeyde 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 üretim için uygundur.

(2) Kompozit geçiş kaplaması

Birlikte çökelme süreci

CVDişlem

Çok bileşenli kaplama

Her bir bileşenin avantajlarını birleştirmek

Kaplama bileşimini ve oranını esnek bir şekilde ayarlayın.

4. Termal reaksiyon biriktirme ve difüzyon teknolojisi (TRD)

(1) Reaksiyon Mekanizması

TRD teknolojisi, borik asit-tantal pentoksit-sodyum florür-bor oksit-bor karbür sistemini kullanarak hazırlama işlemi yapan bir teknoloji olup, aynı zamanda 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 olur ve karbon atomlarıyla reaksiyona girerek oluşur.tantal karbür kaplama.

(2) Reaksiyon Anahtarı

Karbür kaplamanın türü, karbürü oluşturan elementin oksidasyon oluşum serbest enerjisinin bor oksidinkinden daha yüksek olması şartını karşılamalıdır.

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

Tantal pentoksit nötr bir oksittir. Yüksek sıcaklıktaki erimiş boraks içinde, güçlü alkali oksit sodyum oksit ile reaksiyona girerek sodyum tantalat oluşturabilir ve böylece ilk reaksiyon sıcaklığını düşürebilir.