TaC kaplamalı grafit

I. Süreç parametresi araştırması

1. TaCl5-C3H6-H2-Ar sistemi

2. Biriktirme sıcaklığı:

Termodinamik formüle göre sıcaklık 1273K'den büyük olduğunda reaksiyonun Gibbs serbest enerjisinin çok düşük olduğu ve reaksiyonun nispeten tamamlandığı hesaplanır. Reaksiyon sabiti KP 1273K'da çok büyüktür ve sıcaklıkla hızla artar ve büyüme hızı 1773K'da kademeli olarak yavaşlar.

Kaplamanın yüzey morfolojisi üzerindeki etkisi: Sıcaklık uygun olmadığında (çok yüksek veya çok düşük), yüzey serbest karbon morfolojisi veya gevşek gözenekler sunar.

(1) Yüksek sıcaklıklarda, aktif reaktif atomların veya grupların hareket hızı çok hızlıdır, bu da malzemelerin birikmesi sırasında eşit olmayan bir dağılıma yol açar ve zengin ve fakir alanlar düzgün bir şekilde geçiş yapamaz, bu da gözeneklere neden olur.

(2) Alkanların piroliz reaksiyon hızı ile tantal pentaklorürün indirgeme reaksiyon hızı arasında bir fark vardır. Piroliz karbonunun fazla olması ve zamanla tantal ile birleştirilememesi yüzeyin karbonla sarılmasına neden olur.

Sıcaklık uygun olduğunda yüzeyTaC kaplamayoğundur.

TaCparçacıklar erir ve birbirleriyle toplanır, kristal formu tamamlanır ve tane sınırı geçişleri düzgün bir şekilde gerçekleşir.

3. Hidrojen oranı:

Ayrıca kaplama kalitesini etkileyen birçok faktör vardır:

-Alt yüzey kalitesi

-Biriktirme gazı alanı

-Reaktan gaz karışımının homojenlik derecesi

II. Tipik kusurlartantal karbür kaplama

1. Kaplamanın çatlaması ve soyulması

Doğrusal termal genleşme katsayısı doğrusal CTE:

2. Kusur analizi:

(1) Sebep:

(2) Karakterizasyon yöntemi

① Artık gerilimi ölçmek için X-ışını kırınım teknolojisini kullanın.

② Artık gerilimi yaklaşık olarak hesaplamak için Hu Ke yasasını kullanın.

(3) İlgili formüller

3. Kaplamanın ve alt tabakanın mekanik uyumluluğunu artırın

(1) Yüzey yerinde büyüme kaplaması

Termal reaksiyon biriktirme ve difüzyon teknolojisi TRD

Erimiş tuz işlemi

Üretim sürecini basitleştirin

Reaksiyon sıcaklığını düşürün

Nispeten daha düşük maliyet

Daha çevre dostu

Büyük ölçekli endüstriyel üretime uygun

(2) Kompozit geçiş kaplaması

Birlikte biriktirme süreci

CVDişlem

Çok bileşenli kaplama

Her bileşenin avantajlarını birleştirmek

Kaplama bileşimini ve oranını esnek bir şekilde ayarlayın

4. Termal reaksiyon biriktirme ve difüzyon teknolojisi TRD

(1) Reaksiyon Mekanizması

TRD teknolojisi aynı zamanda borik asit-tantalum pentoksit-sodyum florür-bor oksit-bor karbür sistemini kullanarak hazırlamak için gömme işlemi olarak da adlandırılmaktadır.tantal karbür kaplama.

① Erimiş borik asit tantal pentoksiti çözer;

② Tantal pentoksit, aktif tantal atomlarına indirgenir ve grafit yüzeyinde yayılır;

③ Aktif tantal atomları grafit yüzeyine adsorbe edilir ve karbon atomlarıyla reaksiyona girerektantal karbür kaplama.

(2) Reaksiyon Anahtarı

Karbür kaplama tipi, karbür oluşturan elementin oksidasyon oluşumu serbest enerjisinin bor oksitten daha yüksek olması gerekliliğini karşılamalıdır.

Karbürün Gibbs serbest enerjisi yeterince düşüktür (aksi takdirde bor veya borür oluşabilir).

Tantal pentoksit nötr bir oksittir. Yüksek sıcaklıktaki erimiş boraksta, güçlü alkali oksit sodyum oksit ile reaksiyona girerek sodyum tantalat oluşturabilir, böylece başlangıç ​​reaksiyon sıcaklığını düşürür.