Графит с TaC покритие

I. Изследване на параметрите на процеса

1. Система TaCl5-C3H6-H2-Ar

2. Температура на отлагане:

Съгласно термодинамичната формула се изчислява, че когато температурата е по-висока от 1273K, свободната енергия на Гибс на реакцията е много ниска и реакцията е относително завършена. Реакционната константа KP е много голяма при 1273K и нараства бързо с температурата, а скоростта на растеж постепенно се забавя при 1773K.

Влияние върху морфологията на повърхността на покритието: Когато температурата не е подходяща (твърде висока или твърде ниска), повърхността представя морфология на свободен въглерод или свободни пори.

(1) При високи температури скоростта на движение на активните реагентни атоми или групи е твърде бърза, което ще доведе до неравномерно разпределение по време на натрупването на материали и богатите и бедните области не могат да преминат плавно, което води до пори.

(2) Има разлика между скоростта на реакцията на пиролиза на алканите и скоростта на реакцията на редукция на танталов пентахлорид. Пиролизният въглерод е прекомерен и не може да се комбинира с тантал навреме, което води до обвиване на повърхността с въглерод.

Когато температурата е подходяща, повърхността наTaC покритиее плътен.

TaCчастиците се стопяват и агрегират една с друга, кристалната форма е завършена и границата на зърното преминава плавно.

3. Водородно съотношение:

В допълнение, има много фактори, които влияят върху качеството на покритието:

- Качество на повърхността на субстрата

- Газово находище за отлагане

- Степента на еднородност на смесването на реагентния газ

II. Типични дефекти напокритие от танталов карбид

1. Напукване и лющене на покритието

Коефициент на линейно топлинно разширение линеен CTE:

2. Анализ на дефекти:

(1) Причина:

(2) Метод за характеризиране

① Използвайте технология за рентгенова дифракция, за да измерите остатъчното напрежение.

② Използвайте закона на Hu Ke, за да определите приблизително остатъчното напрежение.

(3) Свързани формули

3.Подобрете механичната съвместимост на покритието и субстрата

(1) Повърхностно покритие за растеж на място

Термично реакционно отлагане и дифузионна технология TRD

Процес на разтопена сол

Опростете производствения процес

Намалете реакционната температура

Сравнително по-ниска цена

По-екологичен

Подходящ за мащабно промишлено производство

(2) Композитно преходно покритие

Процес на съвместно отлагане

ССЗпроцес

Многокомпонентно покритие

Комбиниране на предимствата на всеки компонент

Гъвкаво регулирайте състава и пропорцията на покритието

4. Термично реакционно отлагане и дифузионна технология TRD

(1) Механизъм на реакцията

Технологията TRD се нарича още процес на вграждане, който използва система борна киселина-танталов пентоксид-натриев флуорид-борен оксид-борен карбид за приготвянепокритие от танталов карбид.

① Разтопената борна киселина разтваря танталов пентоксид;

② Танталният пентоксид се редуцира до активни танталови атоми и дифундира върху повърхността на графита;

③ Активните танталови атоми се адсорбират върху повърхността на графита и реагират с въглеродни атоми, за да образуватпокритие от танталов карбид.

(2) Ключ за реакция

Типът на карбидното покритие трябва да отговаря на изискването свободната енергия при образуване на окисление на елемента, образуващ карбида, да е по-висока от тази на борния оксид.

Свободната енергия на Гибс на карбида е достатъчно ниска (в противен случай може да се образува бор или борид).

Танталният пентоксид е неутрален оксид. В разтопения при висока температура боракс той може да реагира със силния алкален оксид натриев оксид, за да образува натриев танталат, като по този начин намалява първоначалната реакционна температура.