TaC örtüklü qrafit

I. Proses parametrlərinin tədqiqi

1. TaCl5-C3H6-H2-Ar sistemi

2. Çöküntü temperaturu:

Termodinamik düstura görə hesablanır ki, temperatur 1273K-dən çox olduqda reaksiyanın Gibbs sərbəst enerjisi çox aşağı olur və reaksiya nisbətən tam olur. Reaksiya sabiti KP 1273K-da çox böyükdür və temperaturla sürətlə artır və artım sürəti 1773K-da tədricən yavaşlayır.

Kaplamanın səth morfologiyasına təsiri: Temperatur uyğun olmadıqda (çox yüksək və ya çox aşağı), səth sərbəst karbon morfologiyası və ya boş məsamələri təqdim edir.

(1) Yüksək temperaturda aktiv reaktiv atomların və ya qrupların hərəkət sürəti çox sürətlidir ki, bu da materialların yığılması zamanı qeyri-bərabər paylanmağa səbəb olacaq və zəngin və yoxsul sahələr rəvan keçə bilmir, nəticədə məsamələr yaranır.

(2) Alkanların piroliz reaksiya sürəti ilə tantal pentakloridin reduksiya reaksiya sürəti arasında fərq var. Piroliz karbonu həddindən artıqdır və zamanla tantalla birləşdirilə bilməz, nəticədə səth karbonla bükülür.

Temperatur uyğun olduqda, səthiTaC örtüyüsıxdır.

TaChissəciklər əriyir və bir-biri ilə birləşir, kristal forması tamamlanır və taxıl sərhədi rəvan keçir.

3. Hidrogen nisbəti:

Bundan əlavə, örtük keyfiyyətinə təsir edən bir çox amil var:

- Substrat səthinin keyfiyyəti

- Qaz yatağının çökməsi

-Reaksiyaya girən qazın qarışdırılmasının vahidlik dərəcəsi

II. Tipik qüsurlarıtantal karbid örtüyü

1. Örtüyün çatlaması və soyulması

Xətti istilik genişlənmə əmsalı xətti CTE:

2. Qüsurların təhlili:

(1) Səbəb:

(2) Xarakterləşdirmə metodu

① Qalıq gərginliyi ölçmək üçün rentgen şüalarının difraksiya texnologiyasından istifadə edin.

② Qalıq gərginliyi təxmin etmək üçün Hu Ke qanunundan istifadə edin.

(3) Əlaqədar düsturlar

3. Örtünün və substratın mexaniki uyğunluğunu gücləndirin

(1) Səthi in-situ böyümə örtüyü

Termal reaksiyanın çökməsi və diffuziya texnologiyası TRD

Ərinmiş duz prosesi

İstehsal prosesini sadələşdirin

Reaksiya temperaturunu aşağı salın

Nisbətən aşağı qiymət

Daha ekoloji cəhətdən təmiz

Böyük sənaye istehsalı üçün uyğundur

(2) Kompozit keçid örtüyü

Birgə yerləşdirmə prosesi

CVDproses

Çox komponentli örtük

Hər bir komponentin üstünlüklərinin birləşdirilməsi

Kaplamanın tərkibini və nisbətini çevik şəkildə tənzimləyin

4. Termal reaksiyanın çökməsi və diffuziya texnologiyası TRD

(1) Reaksiya Mexanizmi

TRD texnologiyası həmçinin bor turşusu-tantal pentoksid-natrium flüorid-bor oksidi-bor karbid sistemindən istifadə edən yerləşdirmə prosesi adlanır.tantal karbid örtüyü.

① Ərinmiş bor turşusu tantal pentoksidi həll edir;

② Tantal pentoksidi aktiv tantal atomlarına qədər azalır və qrafit səthinə yayılır;

③ Aktiv tantal atomları qrafit səthində adsorbsiya edilir və karbon atomları ilə reaksiyaya girərək əmələ gəlir.tantal karbid örtüyü.

(2) Reaksiya açarı

Karbid örtüyünün növü karbidi əmələ gətirən elementin oksidləşmə əmələ gəlməsinin sərbəst enerjisinin bor oksidindən daha yüksək olması tələbinə cavab verməlidir.

Karbidin Gibbs sərbəst enerjisi kifayət qədər aşağıdır (əks halda bor və ya borid əmələ gələ bilər).

Tantal pentoksid neytral oksiddir. Yüksək temperaturda ərimiş boraxda o, natrium tantalatı əmələ gətirmək üçün güclü qələvi oksid natrium oksidi ilə reaksiya verə bilər və bununla da ilkin reaksiya temperaturunu azaldır.