گرافیت با پوشش TaC

I. کاوش پارامترهای فرآیند

1. سیستم TaCl5-C3H6-H2-Ar

2. دمای رسوب:

با توجه به فرمول ترمودینامیکی، محاسبه می شود که وقتی دما بیشتر از 1273K باشد، انرژی آزاد گیبس واکنش بسیار کم است و واکنش نسبتا کامل است. ثابت واکنش KP در 1273K بسیار بزرگ است و با دما به سرعت افزایش می یابد و سرعت رشد در 1773K به تدریج کاهش می یابد.

تأثیر بر مورفولوژی سطح پوشش: زمانی که دما مناسب نباشد (خیلی زیاد یا خیلی کم)، سطح دارای مورفولوژی کربن آزاد یا منافذ شل است.

(1) در دماهای بالا، سرعت حرکت اتم‌ها یا گروه‌های واکنش‌دهنده فعال بسیار سریع است، که منجر به توزیع ناهموار در طول انباشت مواد می‌شود و مناطق غنی و فقیر نمی‌توانند به آرامی انتقال پیدا کنند و در نتیجه منافذ ایجاد می‌شود.

(2) بین سرعت واکنش پیرولیز آلکان ها و سرعت واکنش کاهش پنتاکلرید تانتالم تفاوت وجود دارد. کربن پیرولیز بیش از حد است و به موقع با تانتالیوم ترکیب نمی شود و در نتیجه سطح توسط کربن پیچیده می شود.

هنگامی که درجه حرارت مناسب است، سطحپوشش TaCمتراکم است

TaCذرات ذوب می شوند و با یکدیگر جمع می شوند، شکل کریستالی کامل می شود و مرز دانه به آرامی تغییر می کند.

3. نسبت هیدروژن:

علاوه بر این، عوامل زیادی بر کیفیت پوشش تأثیر می گذارد:

-کیفیت سطح بستر

- میدان گاز رسوبی

- درجه یکنواختی اختلاط گاز واکنش دهنده

II. نقص های معمولی ازپوشش کاربید تانتالیوم

1. ترک خوردگی و لایه برداری پوشش

ضریب انبساط حرارتی خطی CTE خطی:

2. تجزیه و تحلیل نقص:

(1) علت:

(2) روش شخصیت پردازی

① از فناوری پراش اشعه ایکس برای اندازه گیری کرنش باقیمانده استفاده کنید.

② از قانون Hu Ke برای تقریب تنش پسماند استفاده کنید.

(3) فرمول های مرتبط

3. افزایش سازگاری مکانیکی پوشش و بستر

(1) پوشش رشد درجا سطح

فناوری رسوب و انتشار واکنش حرارتی TRD

فرآیند نمک مذاب

فرآیند تولید را ساده کنید

دمای واکنش را کاهش دهید

هزینه نسبتا کمتر

سازگارتر با محیط زیست

مناسب برای تولید صنعتی در مقیاس بزرگ

(2) پوشش انتقال کامپوزیت

فرآیند رسوب مشترک

CVDفرآیند

پوشش چند جزئی

ترکیب مزایای هر جزء

به طور انعطاف پذیر ترکیب و نسبت پوشش را تنظیم کنید

4. رسوب واکنش حرارتی و فناوری انتشار TRD

(1) مکانیسم واکنش

فناوری TRD همچنین فرآیند تعبیه نامیده می شود که از سیستم اسید بوریک - پنتوکسید تانتالوم - فلوراید سدیم - اکسید بور - سیستم کاربید بور برای آماده سازی استفاده می کند.پوشش کاربید تانتالیوم.

① اسید بوریک مذاب پنتوکسید تانتالیوم را حل می کند.

② پنتوکسید تانتالیوم به اتم های فعال تانتالیوم کاهش می یابد و روی سطح گرافیت پخش می شود.

③ اتم های فعال تانتالیوم روی سطح گرافیت جذب می شوند و با اتم های کربن واکنش می دهند تا تشکیل شوند.پوشش کاربید تانتالیوم.

(2) کلید واکنش

نوع پوشش کاربید باید این شرایط را برآورده کند که انرژی آزاد تشکیل اکسیداسیون عنصر تشکیل دهنده کاربید بیشتر از اکسید بور باشد.

انرژی آزاد گیبس کاربید به اندازه کافی کم است (در غیر این صورت ممکن است بور یا بورید تشکیل شود).

پنتوکسید تانتالیوم یک اکسید خنثی است. در بوراکس مذاب با دمای بالا، می تواند با اکسید قلیایی قوی اکسید سدیم واکنش داده و سدیم تانتالات را تشکیل دهد و در نتیجه دمای واکنش اولیه را کاهش دهد.