Grafit TaC bevonattal

I. Folyamatparaméterek feltárása

1. TaCl5-C3H6-H2-Ar rendszer

2. Lerakódási hőmérséklet:

A termodinamikai képlet alapján kiszámítható, hogy ha a hőmérséklet nagyobb, mint 1273 K, akkor a reakció Gibbs-szabadenergiája nagyon alacsony, és a reakció viszonylag teljes. A KP reakcióállandó 1273 K-nál nagyon nagy, és gyorsan növekszik a hőmérséklettel, a növekedési sebesség pedig fokozatosan lelassul 1773 K-nál.

A bevonat felületi morfológiájára gyakorolt ​​​​hatás: Ha a hőmérséklet nem megfelelő (túl magas vagy túl alacsony), a felület szabad szénmorfológiát vagy laza pórusokat mutat.

(1) Magas hőmérsékleten az aktív reagens atomok vagy csoportok mozgási sebessége túl gyors, ami egyenetlen eloszláshoz vezet az anyagok felhalmozódása során, és a gazdag és szegény területek nem tudnak zökkenőmentesen átmenni, ami pórusokat eredményez.

(2) Különbség van az alkánok pirolízis reakciósebessége és a tantál-pentaklorid redukciós reakciósebessége között. A pirolízisszén túl sok, és nem keverhető össze időben a tantállal, ami azt eredményezi, hogy a felületet szén borítja.

Ha a hőmérséklet megfelelő, a felület aTaC bevonatsűrű.

TaCA részecskék megolvadnak és aggregálódnak egymással, a kristályforma teljessé válik, a szemcsehatár zökkenőmentesen átalakul.

3. Hidrogén arány:

Ezenkívül számos tényező befolyásolja a bevonat minőségét:

- Az alapfelület minősége

-Depozíciós gázmező

-A reaktáns gázkeverés egyenletességének mértéke

II. Tipikus hibáitantál-karbid bevonat

1. Bevonat repedés és hámlás

Lineáris hőtágulási együttható lineáris CTE:

2. Hibaelemzés:

(1) Ok:

(2) Jellemző módszer

① Használjon röntgendiffrakciós technológiát a maradék feszültség mérésére.

② Használja Hu Ke törvényét a maradék feszültség közelítésére.

(3) Kapcsolódó képletek

3. Növelje a bevonat és az alapfelület mechanikai kompatibilitását

(1) Felületi in situ növekedési bevonat

Termikus reakció leválasztás és diffúziós technológia TRD

Olvadt só eljárás

Egyszerűsítse a gyártási folyamatot

Csökkentse a reakció hőmérsékletét

Viszonylag alacsonyabb költség

Környezetbarátabb

Alkalmas nagyüzemi ipari termelésre

(2) Kompozit átmeneti bevonat

Együttes lerakódási folyamat

CVDfolyamat

Többkomponensű bevonat

Az egyes komponensek előnyeinek kombinálása

Rugalmasan állítsa be a bevonat összetételét és arányát

4. Termikus reakció leválasztás és diffúziós technológia TRD

(1) Reakciómechanizmus

A TRD technológiát beágyazási eljárásnak is nevezik, amely bórsav-tantál-pentoxid-nátrium-fluorid-bór-oxid-bór-karbid rendszert használ az előkészítésheztantál-karbid bevonat.

① Az olvadt bórsav feloldja a tantál-pentoxidot;

② A tantál-pentoxid aktív tantál atomokká redukálódik, és a grafit felületén diffundál;

③ Az aktív tantál atomok adszorbeálódnak a grafit felületén, és szénatomokkal reagálva képződnektantál-karbid bevonat.

(2) Reakciókulcs

A keményfém bevonat típusának meg kell felelnie annak a követelménynek, hogy a keményfémet alkotó elem oxidációképződési szabadenergiája nagyobb, mint a bór-oxidé.

A karbid Gibbs-szabadenergiája elég alacsony (ellenkező esetben bór vagy borid képződhet).

A tantál-pentoxid semleges oxid. A magas hőmérsékletű olvadt bóraxban reagálhat az erős lúgos oxid-nátrium-oxiddal, és nátrium-tantalátot képez, ezáltal csökkenti a reakció kezdeti hőmérsékletét.