الجرافيت مع طلاء TaC

I. عملية استكشاف المعلمات

1. نظام TaCl5-C3H6-H2-Ar

2. درجة حرارة الترسيب:

وفقًا للصيغة الديناميكية الحرارية، تم حساب أنه عندما تكون درجة الحرارة أكبر من 1273 كلفن، تكون طاقة جيبس ​​الحرة للتفاعل منخفضة جدًا ويكون التفاعل مكتملًا نسبيًا. يكون ثابت التفاعل KP كبيرًا جدًا عند 1273K ويزداد بسرعة مع درجة الحرارة، ويتباطأ معدل النمو تدريجيًا عند 1773K.

التأثير على الشكل السطحي للطلاء: عندما تكون درجة الحرارة غير مناسبة (مرتفعة جدًا أو منخفضة جدًا)، يظهر السطح شكلًا كربونيًا حرًا أو مسامًا فضفاضة.

(1) في درجات الحرارة المرتفعة، تكون سرعة حركة الذرات أو المجموعات المتفاعلة النشطة سريعة جدًا، مما سيؤدي إلى توزيع غير متساوٍ أثناء تراكم المواد، ولا يمكن للمناطق الغنية والفقيرة الانتقال بسلاسة، مما يؤدي إلى ظهور المسام.

(2) يوجد فرق بين معدل تفاعل الانحلال الحراري للألكانات ومعدل تفاعل الاختزال لخماسي كلوريد التنتالوم. الكربون الانحلال الحراري مفرط ولا يمكن دمجه مع التنتالوم في الوقت المناسب، مما يؤدي إلى تغليف السطح بالكربون.

عندما تكون درجة الحرارة مناسبة، سطحطلاء تاككثيفة.

تاكتذوب الجزيئات وتتجمع مع بعضها البعض، ويكتمل الشكل البلوري، وتنتقل حدود الحبوب بسلاسة.

3. نسبة الهيدروجين:

بالإضافة إلى ذلك، هناك العديد من العوامل التي تؤثر على جودة الطلاء:

- جودة سطح الركيزة

-ترسيب حقل الغاز

- درجة تجانس خلط الغازات المتفاعلة

ثانيا. العيوب النموذجيةطلاء كربيد التنتالوم

1. تكسير الطلاء وتقشيره

معامل التمدد الحراري الخطي CTE الخطي:

2. تحليل العيوب:

(1) السبب:

(2) طريقة التوصيف

① استخدم تقنية حيود الأشعة السينية لقياس الضغط المتبقي.

② استخدم قانون Hu Ke لتقريب الضغط المتبقي.

(3) الصيغ ذات الصلة

3. تعزيز التوافق الميكانيكي للطلاء والركيزة

(1) طلاء النمو السطحي في الموقع

تقنية ترسيب التفاعل الحراري وانتشاره TRD

عملية الملح المصهور

تبسيط عملية الإنتاج

خفض درجة حرارة التفاعل

تكلفة أقل نسبيا

أكثر صديقة للبيئة

مناسبة للإنتاج الصناعي على نطاق واسع

(2) طلاء انتقالي مركب

عملية الترسيب المشترك

الأمراض القلبية الوعائيةعملية

طلاء متعدد المكونات

الجمع بين مزايا كل مكون

اضبط تركيبة الطلاء ونسبته بمرونة

4. تقنية ترسيب وانتشار التفاعل الحراري TRD

(1) آلية التفاعل

وتسمى تقنية TRD أيضًا بعملية التضمين، والتي تستخدم نظام حمض البوريك - خامس أكسيد التنتالوم - فلوريد الصوديوم - أكسيد البورون - كربيد البورون للتحضيرطلاء كربيد التنتالوم.

① حمض البوريك المنصهر يذيب خامس أكسيد التنتالوم؛

② يتم تقليل خامس أكسيد التنتالوم إلى ذرات التنتالوم النشطة وينتشر على سطح الجرافيت؛

③ يتم امتصاص ذرات التنتالوم النشطة على سطح الجرافيت وتتفاعل مع ذرات الكربون لتكوينطلاء كربيد التنتالوم.

(2) مفتاح رد الفعل

يجب أن يلبي نوع طلاء الكربيد متطلبات أن تكون الطاقة الحرة لتكوين الأكسدة للعنصر الذي يشكل الكربيد أعلى من طاقة أكسيد البورون.

طاقة جيبس ​​الحرة للكربيد منخفضة بما فيه الكفاية (وإلا قد يتم تشكيل البورون أو البوريد).

خامس أكسيد التنتالوم هو أكسيد محايد. في البوراكس المنصهر ذو درجة الحرارة العالية، يمكن أن يتفاعل مع أكسيد الصوديوم القلوي القوي لتكوين تنتاليت الصوديوم، وبالتالي تقليل درجة حرارة التفاعل الأولية.