Графіт з покриттям TaC

I. Дослідження параметрів процесу

1. Система TaCl5-C3H6-H2-Ar

2. Температура осадження:

Згідно з термодинамічною формулою, розраховано, що коли температура перевищує 1273 K, вільна енергія Гіббса реакції дуже низька, і реакція відносно завершена. Константа реакції KP дуже велика при 1273 K і швидко зростає з температурою, а швидкість зростання поступово сповільнюється при 1773 K.

Вплив на морфологію поверхні покриття: Коли температура не є відповідною (занадто високою або занадто низькою), поверхня має морфологію вільного вуглецю або пухкі пори.

(1) За високих температур швидкість руху активних атомів або груп реагентів занадто висока, що призводить до нерівномірного розподілу під час накопичення матеріалів, а багаті та бідні області не можуть плавно переходити, що призводить до утворення пор.

(2) Існує різниця між швидкістю реакції піролізу алканів та швидкістю реакції відновлення пентахлориду танталу. Піролізний вуглець є надлишковим і не може з часом з'єднуватися з танталом, що призводить до обгортання поверхні вуглецем.

Коли температура відповідна, поверхняпокриття TaCє щільним.

TaCчастинки плавляться та агрегуються одна з одною, кристалічна форма є завершеною, а межа зерен переходить плавно.

3. Співвідношення водню:

Крім того, на якість покриття впливає багато факторів:

-Якість поверхні основи

-Родовище відкладень газу

-Ступінь однорідності змішування газів-реагентів

II. Типові дефектипокриття з карбіду танталу

1. Розтріскування та відшаровування покриття

Коефіцієнт лінійного теплового розширення лінійний КТР:

2. Аналіз дефектів:

(1) Причина:

(2) Метод характеристики

① Використовуйте технологію рентгенівської дифракції для вимірювання залишкової деформації.

② Використайте закон Ху Ке для наближеного визначення залишкового напруження.

(3) Пов'язані формули

3. Підвищити механічну сумісність покриття та підкладки

(1) Поверхневе покриття, що росте in situ

Технологія термічного реакційного осадження та дифузії TRD

Процес розплавленої солі

Спростіть виробничий процес

Знизити температуру реакції

Відносно нижча вартість

Більш екологічно чистий

Підходить для великомасштабного промислового виробництва

(2) Композитне перехідне покриття

Процес спільного осадження

серцево-судинних захворюваньпроцес

Багатокомпонентне покриття

Поєднання переваг кожного компонента

Гнучко регулюйте склад та пропорції покриття

4. Технологія термічного реакційного осадження та дифузії TRD

(1) Механізм реакції

Технологію TRD також називають процесом вбудовування, в якому для приготування використовується система борна кислота-пентаоксид танталу-фторид натрію-оксид бору-карбід бору.покриття з карбіду танталу.

① Розплавлена ​​борна кислота розчиняє п'ятиоксид танталу;

② Пентаоксид танталу відновлюється до активних атомів танталу та дифундує на поверхні графіту;

③ Активні атоми танталу адсорбуються на поверхні графіту та реагують з атомами вуглецю, утворюючипокриття з карбіду танталу.

(2) Клавіша реакції

Тип карбідного покриття повинен задовольняти вимогу, щоб вільна енергія утворення окислення елемента, що утворює карбід, була вищою, ніж у оксиду бору.

Вільна енергія Гіббса карбіду достатньо низька (інакше може утворитися бор або борид).

Пентаоксид танталу — це нейтральний оксид. У розплавленому бурі за високих температур він може реагувати з сильним лужним оксидом натрію, утворюючи танталат натрію, тим самим знижуючи початкову температуру реакції.