TaC 코팅된 흑연

I. 공정 매개변수 탐색

1. TaCl5-C3H6-H2-Ar 시스템

2. 증착 온도:

열역학 공식에 따르면 온도가 1273K보다 높을 때 반응의 깁스 자유 에너지가 매우 낮고 반응이 비교적 완료된 것으로 계산됩니다. 반응상수 KP는 1273K에서 매우 크고 온도에 따라 급격하게 증가하며, 1773K에서는 성장속도가 점차 느려진다.

코팅의 표면 형태에 대한 영향: 온도가 적합하지 않은 경우(너무 높거나 너무 낮음) 표면에 유리 탄소 형태가 나타나거나 기공이 느슨해집니다.

(1) 고온에서는 활성 반응물 원자 또는 그룹의 이동 속도가 너무 빨라서 재료 축적 중에 고르지 않은 분포가 발생하고 풍부하고 가난한 영역이 원활하게 전환되지 않아 기공이 발생합니다.

(2) 알칸의 열분해 반응 속도와 5염화 탄탈륨의 환원 반응 속도에는 차이가 있습니다. 열분해 탄소가 너무 많아 탄탈륨과 제때에 결합할 수 없어 표면이 탄소로 둘러싸이게 됩니다.

온도가 적당하면 표면이TaC 코팅조밀하다.

TaC입자가 서로 녹아 응집되어 결정 형태가 완성되고 결정립계가 원활하게 전환됩니다.

3. 수소 비율:

또한 코팅 품질에 영향을 미치는 많은 요소가 있습니다.

-기판 표면 품질

-증착 가스전

-반응가스 혼합의 균일성 정도

II. 전형적인 결함탄탈륨 카바이드 코팅

1. 코팅의 균열 및 박리

선형 열팽창 계수 선형 CTE:

2. 결함 분석:

(1) 원인:

(2) 특성화 방법

① X선 회절 기술을 이용하여 잔류 변형률을 측정합니다.

② Hu Ke의 법칙을 이용하여 잔류응력을 근사화한다.

(3) 관련식

3. 코팅과 기판의 기계적 호환성 향상

(1) 표면 현장 성장 코팅

열반응 증착 및 확산 기술 TRD

용융염 공정

생산 공정 단순화

반응 온도를 낮추세요

상대적으로 저렴한 비용

환경 친화적

대규모 산업 생산에 적합

(2) 복합 전이 코팅

공증착 공정

CVD프로세스

다성분 코팅

각 구성 요소의 장점을 결합

코팅 구성 및 비율을 유연하게 조정

4. 열반응 증착 및 확산 기술 TRD

(1) 반응 메커니즘

TRD 기술은 임베딩 공정이라고도 불리며, 붕산-탄탈륨 오산화물-불화나트륨-산화붕소-탄화붕소 시스템을 사용하여 준비합니다.탄탈륨 카바이드 코팅.

① 용융된 붕산은 오산화 탄탈륨을 용해시킵니다.

② 오산화 탄탈륨은 활성 탄탈륨 원자로 환원되어 흑연 표면에 확산됩니다.

③ 활성 탄탈륨 원자는 흑연 표면에 흡착되어 탄소 원자와 반응하여 흑연을 형성합니다.탄탈륨 카바이드 코팅.

(2) 반응키

탄화물 코팅 유형은 탄화물을 형성하는 원소의 산화 형성 자유 에너지가 산화붕소의 자유 에너지보다 높다는 요구 사항을 충족해야 합니다.

탄화물의 깁스 자유 에너지는 충분히 낮습니다(그렇지 않으면 붕소 또는 붕화물이 형성될 수 있음).

오산화 탄탈륨은 중성 산화물입니다. 고온 용융 붕사에서는 강알칼리성 산화물인 산화나트륨과 반응하여 탄탈산나트륨을 형성하여 초기 반응 온도를 낮출 수 있습니다.