Yaygın TaC kaplı grafit parçaların hazırlanma yöntemi

BÖLÜM/1
CVD (Kimyasal Buhar Biriktirme) yöntemi:
900-2300°C'de TaCl kullanılarak₅ve tantal ve karbon kaynakları olarak CnHm, indirgeyici atmosfer olarak H₂, taşıyıcı gaz olarak Ar₂, reaksiyon biriktirme filmi. Hazırlanan kaplama kompakt, tekdüze ve yüksek saflıktatır. Ancak karmaşık süreç, pahalı maliyet, zor hava akışı kontrolü ve düşük biriktirme verimliliği gibi bazı sorunlar vardır.
BÖLÜM/2
Bulamaç sinterleme yöntemi:
Karbon kaynağı, tantal kaynağı, dağıtıcı ve bağlayıcı içeren bulamaç grafit üzerine kaplanır ve kuruduktan sonra yüksek sıcaklıkta sinterlenir. Hazırlanan kaplama düzenli yönlendirme olmadan büyür, maliyeti düşüktür ve büyük ölçekli üretime uygundur. Büyük grafit üzerinde tek biçimli ve tam kaplama elde etmek, destek kusurlarını ortadan kaldırmak ve kaplamanın bağlanma kuvvetini arttırmak için henüz keşfedilmemiş bir konu var.
BÖLÜM/3
Plazma püskürtme yöntemi:
TaC tozu, yüksek sıcaklıkta plazma arkı ile eritilir, yüksek hızlı jet ile yüksek sıcaklıktaki damlacıklara atomize edilir ve grafit malzemenin yüzeyine püskürtülür. Vakumsuz ortamda oksit tabakası oluşturmak kolaydır ve enerji tüketimi yüksektir.

 

Figür . GaN epitaksiyel olarak büyütülmüş MOCVD cihazında (Veeco P75) kullanımdan sonra gofret tepsisi. Soldaki TaC ile, sağdaki ise SiC ile kaplanmıştır.

TaC kaplamalıGrafit parçaların çözülmesi gerekiyor

BÖLÜM/1
Bağlama kuvveti:
TaC ve karbon malzemeler arasındaki termal genleşme katsayısı ve diğer fiziksel özellikler farklıdır, kaplamanın bağlanma mukavemeti düşüktür, çatlaklardan, gözeneklerden ve termal gerilimden kaçınmak zordur ve kaplamanın çürüme ve çürüme içeren gerçek atmosferde soyulması kolaydır. tekrarlanan yükselme ve soğuma süreci.
BÖLÜM/2
Saflık:
TaC kaplamaYüksek sıcaklık koşulları altında yabancı maddeleri ve kirliliği önlemek için ultra yüksek saflıkta olması gerekir ve serbest karbon ve tüm kaplamanın yüzeyindeki ve içindeki içsel yabancı maddelerin etkili içerik standartları ve karakterizasyon standartlarının üzerinde anlaşmaya varılması gerekir.
BÖLÜM/3
Kararlılık:
Yüksek sıcaklık dayanımı ve 2300°C'nin üzerindeki kimyasal atmosfer direnci, kaplamanın stabilitesini test etmek için en önemli göstergelerdir. İğne delikleri, çatlaklar, eksik köşeler ve tek yönelimli tane sınırlarının aşındırıcı gazların grafite nüfuz etmesine ve nüfuz etmesine neden olması kolaydır, bu da kaplama korumasının başarısız olmasına neden olur.
BÖLÜM/4
Oksidasyon direnci:
TaC, 500°C'nin üzerinde olduğunda Ta2O5'e oksitlenmeye başlar ve sıcaklık ve oksijen konsantrasyonunun artmasıyla oksidasyon hızı keskin bir şekilde artar. Yüzey oksidasyonu tane sınırlarından ve küçük taneciklerden başlar ve yavaş yavaş sütunlu kristaller ve kırık kristaller oluşturur, bu da çok sayıda boşluk ve deliğin oluşmasına neden olur ve kaplama soyuluncaya kadar oksijen sızması yoğunlaşır. Ortaya çıkan oksit tabakasının termal iletkenliği zayıftır ve görünüm olarak çeşitli renklere sahiptir.
BÖLÜM/5
Tekdüzelik ve pürüzlülük:
Kaplama yüzeyinin eşit olmayan dağılımı, yerel termal stres konsantrasyonuna yol açarak çatlama ve dökülme riskini artırabilir. Ayrıca yüzey pürüzlülüğü, kaplama ile dış ortam arasındaki etkileşimi doğrudan etkiler ve çok yüksek pürüzlülük, kolaylıkla levha ile sürtünmenin artmasına ve düzensiz termal alana yol açar.
BÖLÜM/6
Tahıl büyüklüğü:
Düzgün tane boyutu kaplamanın stabilitesine yardımcı olur. Tane boyutu küçükse, bağ sıkı değildir ve oksitlenmesi ve korozyona uğraması kolaydır, bu da tane kenarında çok sayıda çatlak ve deliğe neden olur ve bu da kaplamanın koruyucu performansını azaltır. Tane boyutu çok büyükse nispeten pürüzlüdür ve kaplamanın termal stres altında pul pul dökülmesi kolaydır.