Grafiet met TaC-bedekking

I. Proses parameter verkenning

1. TaCl5-C3H6-H2-Ar sisteem

2. Afsettingstemperatuur:

Volgens die termodinamiese formule word bereken dat wanneer die temperatuur groter as 1273K is, die Gibbs vrye energie van die reaksie baie laag is en die reaksie relatief volledig is. Die reaksiekonstante KP is baie groot by 1273K en neem vinnig toe met temperatuur, en die groeitempo vertraag geleidelik by 1773K.

Invloed op die oppervlakmorfologie van die deklaag: Wanneer die temperatuur nie geskik is nie (te hoog of te laag), vertoon die oppervlak 'n vrye koolstofmorfologie of los porieë.

(1) By hoë temperature is die bewegingsspoed van die aktiewe reaktantatome of -groepe te vinnig, wat sal lei tot ongelyke verspreiding tydens die ophoping van materiale, en die ryk en arm gebiede kan nie glad oorgaan nie, wat lei tot porieë.

(2) Daar is 'n verskil tussen die pirolise-reaksietempo van alkane en die reduksiereaksietempo van tantaalpentachloried. Die pirolise-koolstof is buitensporig en kan nie betyds met tantaal gekombineer word nie, wat daartoe lei dat die oppervlak deur koolstof toegedraai word.

Wanneer die temperatuur gepas is, word die oppervlak van dieTaC-bedekkingis dig.

TaCdeeltjies smelt en aggregreer met mekaar, die kristalvorm is voltooi, en die korrelgrens gaan glad oor.

3. Waterstofverhouding:

Daarbenewens is daar baie faktore wat die kwaliteit van die deklaag beïnvloed:

- Kwaliteit van die oppervlak van die substraat

-Afsetting gasveld

-Die mate van eenvormigheid van reaktantgasvermenging

II. Tipiese gebreke vantantaalkarbiedbedekking

1. Bedekking wat kraak en afskilfer

Lineêre termiese uitsettingskoëffisiënt lineêre CTE:

2. Defekanalise:

(1) Oorsaak:

(2) Karakteriseringsmetode

① Gebruik X-straaldiffraksietegnologie om die oorblywende spanning te meet.

② Gebruik Hu Ke se wet om die oorblywende spanning te benader.

(3) Verwante formules

3.Verbeter die meganiese verenigbaarheid van die laag en die substraat

(1) Oppervlakte in-situ groeibedekking

Termiese reaksie afsetting en diffusie tegnologie TRD

Gesmelte sout proses

Vereenvoudig die produksieproses

Verlaag die reaksietemperatuur

Relatief laer koste

Meer omgewingsvriendelik

Geskik vir grootskaalse industriële produksie

(2) Saamgestelde oorgangsbedekking

Mede-afsetting proses

CVDproses

Multi-komponent deklaag

Kombineer die voordele van elke komponent

Pas die samestelling en verhouding van die deklaag buigsaam aan

4. Termiese reaksie afsetting en diffusie tegnologie TRD

(1) Reaksiemeganisme

TRD-tegnologie word ook inbeddingsproses genoem, wat boorsuur-tantaalpentoksied-natriumfluoried-booroksied-boorkarbiedstelsel gebruik om voor te bereitantaalkarbiedbedekking.

① Gesmelte boorsuur los tantaalpentoksied op;

② Tantaalpentoksied word gereduseer tot aktiewe tantaalatome en diffundeer op die grafietoppervlak;

③ Aktiewe tantaalatome word op die grafietoppervlak geadsorbeer en reageer met koolstofatome om te vormtantaalkarbiedbedekking.

(2) Reaksiesleutel

Die tipe karbiedbedekking moet aan die vereiste voldoen dat die oksidasievormingsvrye energie van die element wat die karbied vorm hoër is as dié van booroksied.

Die Gibbs vrye energie van die karbied is laag genoeg (anders kan boor of boried gevorm word).

Tantaalpentoksied is 'n neutrale oksied. In hoë-temperatuur gesmelte boraks kan dit met die sterk alkaliese oksied natriumoksied reageer om natriumtantalaat te vorm, waardeur die aanvanklike reaksietemperatuur verlaag word.