ЧАСТЬ/1
Метод CVD (химическое осаждение из паровой фазы):
При 900-2300 ℃ с использованием TaCl.5и CnHm в качестве источников тантала и углерода, H2 в качестве восстановительной атмосферы, Ar2 в качестве газа-носителя, пленка реакционного осаждения.Приготовленное покрытие компактное, однородное и имеет высокую чистоту.Однако существуют некоторые проблемы, такие как сложный процесс, высокая стоимость, сложный контроль воздушного потока и низкая эффективность осаждения.
ЧАСТЬ 2
Метод суспензионного спекания:
Суспензию, содержащую источник углерода, источник тантала, диспергатор и связующее, наносят на графит и спекают при высокой температуре после сушки.Приготовленное покрытие растет без регулярной ориентации, имеет низкую стоимость и пригодно для крупносерийного производства.Еще предстоит изучить возможность достижения равномерного и полного покрытия на крупнозернистом графите, устранения дефектов подложки и повышения силы сцепления покрытия.
ЧАСТЬ/3
Метод плазменного напыления:
Порошок TaC плавится плазменной дугой при высокой температуре, распыляется высокоскоростной струей на высокотемпературные капли и распыляется на поверхность графитового материала.Оксидный слой легко сформировать без вакуума, а потребление энергии велико.
Фигура .Лоток для пластин после использования в устройстве MOCVD для эпитаксиального выращивания GaN (Veeco P75).Тот, что слева, покрыт TaC, а тот, что справа, — SiC.
с покрытием TaCграфитовые детали нужно решить
ЧАСТЬ/1
Сила связывания:
Коэффициент термического расширения и другие физические свойства TaC и углеродных материалов различны, прочность сцепления покрытия низкая, трудно избежать трещин, пор и термического напряжения, а покрытие легко отслаивается в реальной атмосфере, содержащей гниль и повторяющийся процесс подъема и охлаждения.
ЧАСТЬ 2
Чистота:
TaC-покрытиедолжен иметь сверхвысокую чистоту, чтобы избежать примесей и загрязнения в условиях высоких температур, а также необходимо согласовать эффективные стандарты содержания и стандарты характеристик свободного углерода и внутренних примесей на поверхности и внутри полного покрытия.
ЧАСТЬ/3
Стабильность:
Устойчивость к высоким температурам и стойкость к химической атмосфере выше 2300 ℃ являются наиболее важными показателями для проверки стабильности покрытия.Отверстия, трещины, недостающие углы и границы зерен с одной ориентацией легко вызывают проникновение коррозионно-активных газов в графит, что приводит к нарушению защиты покрытия.
ЧАСТЬ/4
Устойчивость к окислению:
TaC начинает окисляться до Ta2O5 при температуре выше 500℃, причем скорость окисления резко возрастает с увеличением температуры и концентрации кислорода.Окисление поверхности начинается с границ зерен и мелких зерен и постепенно образует столбчатые кристаллы и разбитые кристаллы, в результате чего образуется большое количество щелей и отверстий, а инфильтрация кислорода усиливается до тех пор, пока покрытие не будет снято.Образующийся оксидный слой имеет плохую теплопроводность и имеет разнообразный внешний вид.
ЧАСТЬ/5
Однородность и шероховатость:
Неравномерное распределение поверхности покрытия может привести к локальной концентрации термических напряжений, увеличивая риск растрескивания и отслаивания.Кроме того, шероховатость поверхности напрямую влияет на взаимодействие покрытия с внешней средой, а слишком высокая шероховатость легко приводит к повышенному трению с пластиной и неравномерности теплового поля.
ЧАСТЬ/6
Размер зерна:
Однородный размер зерна способствует стабильности покрытия.Если размер зерна мал, связь не прочная, легко окисляется и подвергается коррозии, что приводит к образованию большого количества трещин и отверстий по краям зерен, что снижает защитные свойства покрытия.Если размер зерна слишком велик, оно становится относительно шероховатым, и покрытие легко отслаивается под воздействием термической нагрузки.
Время публикации: 05 марта 2024 г.