Grafit s povlakem TaC

I. Průzkum parametrů procesu

1. Systém TaCl5-C3H6-H2-Ar

2. Teplota nanášení:

Podle termodynamického vzorce se vypočítá, že když je teplota vyšší než 1273 K, je Gibbsova volná energie reakce velmi nízká a reakce je relativně úplná. Reakční konstanta KP je velmi velká při 1273 K a rychle se zvyšuje s teplotou a rychlost růstu se postupně zpomaluje při 1773 K.

Vliv na povrchovou morfologii nátěru: Při nevhodné teplotě (příliš vysoká nebo příliš nízká) má povrch volnou uhlíkovou morfologii nebo volné póry.

(1) Při vysokých teplotách je rychlost pohybu aktivních atomů nebo skupin reaktantů příliš vysoká, což povede k nerovnoměrnému rozložení během akumulace materiálů a bohaté a chudé oblasti nemohou plynule přecházet, což má za následek póry.

(2) Existuje rozdíl mezi rychlostí pyrolýzní reakce alkanů a rychlostí redukční reakce chloridu tantaličného. Pyrolýzní uhlík je nadměrný a nelze jej včas kombinovat s tantalem, což má za následek obalování povrchu uhlíkem.

Když je teplota vhodná, povrchTaC povlakje hustý.

TaCčástice se navzájem taví a agregují, krystalická forma je kompletní a hranice zrn plynule přecházejí.

3. Poměr vodíku:

Kromě toho existuje mnoho faktorů, které ovlivňují kvalitu nátěru:

- Kvalita povrchu podkladu

-Pole depozičního plynu

-Stupeň rovnoměrnosti míchání reakčních plynů

II. Typické vadypovlak karbidu tantalu

1. Praskání a odlupování povlaku

Lineární koeficient tepelné roztažnosti lineární CTE:

2. Analýza defektů:

(1) Příčina:

(2) Charakterizační metoda

① Použijte technologii rentgenové difrakce k měření zbytkového napětí.

② Použijte Hu Keův zákon k přiblížení zbytkového napětí.

(3) Související vzorce

3.Zlepšete mechanickou kompatibilitu nátěru a substrátu

(1) Povrchový růstový povlak in situ

Technologie tepelné reakce depozice a difúze TRD

Proces roztavené soli

Zjednodušte výrobní proces

Snižte reakční teplotu

Relativně nižší náklady

Šetrnější k životnímu prostředí

Vhodné pro velkosériovou průmyslovou výrobu

(2) Kompozitní přechodový povlak

Proces společného ukládání

CVDproces

Vícesložkový nátěr

Kombinace výhod jednotlivých komponent

Flexibilně upravte složení nátěru a poměr

4. Technologie tepelné reakce depozice a difúze TRD

(1) Reakční mechanismus

Technologie TRD se také nazývá proces vkládání, který používá systém kyselina boritá-oxid tantalitý-fluorid sodný-oxid boritý-karbid boru k přípravěpovlak karbidu tantalu.

① Roztavená kyselina boritá rozpouští oxid tantaličný;

② Oxid tantaličný je redukován na aktivní atomy tantalu a difunduje na povrchu grafitu;

③ Aktivní atomy tantalu jsou adsorbovány na povrchu grafitu a reagují s atomy uhlíku za vznikupovlak karbidu tantalu.

(2) Reakční klíč

Typ karbidového povlaku musí splňovat požadavek, aby volná energie tvorby oxidace prvku tvořícího karbid byla vyšší než u oxidu boritého.

Gibbsova volná energie karbidu je dostatečně nízká (jinak může vznikat bor nebo borid).

Oxid tantaličný je neutrální oxid. Ve vysokoteplotním roztaveném boraxu může reagovat se silným alkalickým oxidem oxidem sodným za vzniku tantalátu sodného, ​​čímž se sníží počáteční reakční teplota.