Grafit s povlakom TaC

I. Prieskum parametrov procesu

1. Systém TaCl5-C3H6-H2-Ar

2. Teplota nanášania:

Podľa termodynamického vzorca sa vypočíta, že keď je teplota vyššia ako 1273 K, Gibbsova voľná energia reakcie je veľmi nízka a reakcia je relatívne úplná. Reakčná konštanta KP je veľmi veľká pri 1273 K a rýchlo sa zvyšuje s teplotou a rýchlosť rastu sa postupne spomaľuje pri 1773 K.

Vplyv na povrchovú morfológiu náteru: Keď teplota nie je vhodná (príliš vysoká alebo príliš nízka), povrch má voľnú uhlíkovú morfológiu alebo voľné póry.

(1) Pri vysokých teplotách je rýchlosť pohybu aktívnych atómov alebo skupín reaktantov príliš vysoká, čo povedie k nerovnomernej distribúcii počas akumulácie materiálov a bohaté a chudobné oblasti nemôžu plynulo prechádzať, čo vedie k pórom.

(2) Existuje rozdiel medzi rýchlosťou pyrolýznej reakcie alkánov a rýchlosťou redukčnej reakcie chloridu tantaličného. Pyrolýzny uhlík je nadbytočný a nedá sa časom skombinovať s tantalom, čo vedie k tomu, že povrch je obalený uhlíkom.

Keď je teplota vhodná, povrchTaC povlakje hustý.

TaCčastice sa navzájom topia a agregujú, kryštalická forma je úplná a hranice zŕn plynulo prechádza.

3. Pomer vodíka:

Okrem toho existuje veľa faktorov, ktoré ovplyvňujú kvalitu náteru:

- Kvalita povrchu podkladu

-Pole depozičného plynu

- Stupeň rovnomernosti miešania reakčných plynov

II. Typické chybypovlak karbidu tantalu

1. Praskanie a odlupovanie povlaku

Lineárny koeficient tepelnej rozťažnosti lineárny CTE:

2. Analýza defektov:

(1) Príčina:

(2) Charakterizačná metóda

① Na meranie zvyškového napätia použite technológiu röntgenovej difrakcie.

② Použite Hu Keov zákon na aproximáciu zvyškového napätia.

(3) Súvisiace vzorce

3. Zvýšte mechanickú kompatibilitu náteru a podkladu

(1) Povrchový rastový náter in situ

Technológia tepelného nanášania a difúzie TRD

Proces roztavenej soli

Zjednodušte výrobný proces

Znížte reakčnú teplotu

Relatívne nižšie náklady

Šetrnejšie k životnému prostrediu

Vhodné pre veľkosériovú priemyselnú výrobu

(2) Kompozitný prechodový náter

Proces spoločného ukladania

CVDproces

Viaczložkový náter

Kombinácia výhod jednotlivých komponentov

Flexibilne upravte zloženie a pomer náteru

4. Technológia tepelného nanášania a difúzie TRD

(1) Reakčný mechanizmus

Technológia TRD sa tiež nazýva proces vkladania, ktorý používa systém kyselina boritá-oxid tantalitý-fluorid sodný-oxid bóru-karbid bóru na prípravupovlak karbidu tantalu.

① Roztavená kyselina boritá rozpúšťa oxid tantaličný;

② Oxid tantaličný sa redukuje na aktívne atómy tantalu a difunduje na povrchu grafitu;

③ Aktívne atómy tantalu sú adsorbované na povrchu grafitu a reagujú s atómami uhlíka za vznikupovlak karbidu tantalu.

(2) Reakčný kľúč

Typ karbidového povlaku musí spĺňať požiadavku, že voľná energia tvorby oxidácie prvku tvoriaceho karbid je vyššia ako energia oxidu bóru.

Gibbsova voľná energia karbidu je dostatočne nízka (inak sa môže tvoriť bór alebo borid).

Oxid tantaličný je neutrálny oxid. Vo vysokoteplotnom roztavenom bóraxe môže reagovať so silným alkalickým oxidom sodným za vzniku tantalátu sodného, ​​čím sa zníži počiatočná reakčná teplota.