กราไฟท์พร้อมเคลือบ TaC

I. ดำเนินการสำรวจพารามิเตอร์

1. ระบบ TaCl5-C3H6-H2-Ar

2. อุณหภูมิการสะสม:

ตามสูตรทางอุณหพลศาสตร์ คำนวณได้ว่าเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 1273K พลังงานอิสระของกิ๊บส์ของปฏิกิริยาจะต่ำมากและปฏิกิริยาค่อนข้างสมบูรณ์ ค่าคงที่ปฏิกิริยา KP มีขนาดใหญ่มากที่ 1273K และเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามอุณหภูมิ และอัตราการเติบโตจะค่อยๆช้าลงที่ 1773K

อิทธิพลต่อสัณฐานวิทยาของพื้นผิวของการเคลือบ: เมื่ออุณหภูมิไม่เหมาะสม (สูงหรือต่ำเกินไป) พื้นผิวจะแสดงสัณฐานวิทยาของคาร์บอนอิสระหรือรูขุมขนหลวม

(1) ที่อุณหภูมิสูง ความเร็วในการเคลื่อนที่ของอะตอมหรือกลุ่มของสารตั้งต้นที่ทำปฏิกิริยาเร็วเกินไป ซึ่งจะนำไปสู่การกระจายที่ไม่สม่ำเสมอในระหว่างการสะสมของวัสดุ และพื้นที่ร่ำรวยและยากจนไม่สามารถเปลี่ยนผ่านได้อย่างราบรื่น ส่งผลให้เกิดรูขุมขน

(2) มีความแตกต่างระหว่างอัตราปฏิกิริยาไพโรไลซิสของอัลเคนและอัตราการเกิดปฏิกิริยารีดักชันของแทนทาลัมเพนตะคลอไรด์ คาร์บอนไพโรไลซิสมีมากเกินไปและไม่สามารถรวมกับแทนทาลัมได้ทันเวลา ส่งผลให้พื้นผิวถูกห่อหุ้มด้วยคาร์บอน

เมื่ออุณหภูมิมีความเหมาะสมพื้นผิวของการเคลือบแทซีมีความหนาแน่น

แทคอนุภาคละลายและรวมตัวเข้าด้วยกัน รูปแบบคริสตัลเสร็จสมบูรณ์ และขอบเขตของเกรนจะเปลี่ยนอย่างราบรื่น

3. อัตราส่วนไฮโดรเจน:

นอกจากนี้ยังมีปัจจัยหลายประการที่ส่งผลต่อคุณภาพการเคลือบ:

-คุณภาพพื้นผิวของพื้นผิว

-แหล่งก๊าซสะสม

-ระดับความสม่ำเสมอของการผสมก๊าซของสารตั้งต้น

ครั้งที่สอง ข้อบกพร่องทั่วไปของการเคลือบแทนทาลัมคาร์ไบด์

1. เคลือบรอยแตกและลอก

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเชิงเส้น CTE เชิงเส้น:

2. การวิเคราะห์ข้อบกพร่อง:

(1) สาเหตุ:

(2) วิธีการจำแนกลักษณะ

1 ใช้เทคโนโลยีการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์เพื่อวัดความเครียดที่ตกค้าง

2 ใช้กฎของ Hu Ke เพื่อประมาณค่าความเค้นตกค้าง

(3) สูตรที่เกี่ยวข้อง

3. เพิ่มความเข้ากันได้ทางกลของการเคลือบและพื้นผิว

(1) การเคลือบผิวการเจริญเติบโตในแหล่งกำเนิด

เทคโนโลยีการสะสมและการแพร่กระจายของปฏิกิริยาความร้อน TRD

กระบวนการหลอมเกลือ

ลดความซับซ้อนของกระบวนการผลิต

ลดอุณหภูมิปฏิกิริยา

ต้นทุนค่อนข้างต่ำกว่า

เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

เหมาะสำหรับการผลิตภาคอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

(2) การเคลือบทรานซิชันคอมโพสิต

กระบวนการสะสมร่วมกัน

ซีวีดีกระบวนการ

การเคลือบหลายองค์ประกอบ

ผสมผสานข้อดีของแต่ละองค์ประกอบ

ปรับองค์ประกอบและสัดส่วนการเคลือบได้อย่างยืดหยุ่น

4. เทคโนโลยีการสะสมปฏิกิริยาความร้อนและการแพร่กระจาย TRD

(1) กลไกการเกิดปฏิกิริยา

เทคโนโลยี TRD เรียกอีกอย่างว่ากระบวนการฝังซึ่งใช้ระบบกรดบอริก-แทนทาลัมเพนท็อกไซด์-โซเดียมฟลูออไรด์-โบรอนออกไซด์-โบรอนคาร์ไบด์เพื่อเตรียมการเคลือบแทนทาลัมคาร์ไบด์.

1 กรดบอริกหลอมละลายละลายแทนทาลัมเพนท็อกไซด์

2 แทนทาลัมเพนท็อกไซด์ถูกรีดิวซ์เป็นอะตอมแทนทาลัมที่ใช้งานอยู่และกระจายอยู่บนพื้นผิวกราไฟท์

3 อะตอมแทนทาลัมที่ทำงานอยู่จะถูกดูดซับบนพื้นผิวกราไฟต์และทำปฏิกิริยากับอะตอมของคาร์บอนเพื่อก่อตัวการเคลือบแทนทาลัมคาร์ไบด์.

(2) คีย์ปฏิกิริยา

ประเภทของการเคลือบคาร์ไบด์จะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่ว่าพลังงานที่ปราศจากการเกิดออกซิเดชันขององค์ประกอบที่ทำให้เกิดคาร์ไบด์นั้นสูงกว่าพลังงานของโบรอนออกไซด์

พลังงานอิสระของกิ๊บส์ของคาร์ไบด์ต่ำเพียงพอ (ไม่เช่นนั้น อาจเกิดโบรอนหรือโบไรด์ได้)

แทนทาลัมเพนท็อกไซด์เป็นออกไซด์ที่เป็นกลาง ในบอแรกซ์หลอมเหลวที่อุณหภูมิสูง มันสามารถทำปฏิกิริยากับโซเดียมออกไซด์อัลคาไลน์ออกไซด์เข้มข้นเพื่อสร้างโซเดียมแทนทาเลต ซึ่งจะช่วยลดอุณหภูมิปฏิกิริยาเริ่มต้น