Método de preparación de pezas comúns de grafito revestidas de TaC

PARTE/1
Método CVD (Deposición Química en Vapor):
A 900-2300 ℃, usando TaCl₅e CnHm como fontes de tántalo e carbono, H₂ como atmosfera redutora, gas portador Ar₂as, película de deposición de reacción. O revestimento preparado é compacto, uniforme e de alta pureza. Non obstante, hai algúns problemas como o proceso complicado, o custo caro, o difícil control do fluxo de aire e a baixa eficiencia da deposición.
PARTE/2
Método de sinterización de lodos:
A suspensión que contén fonte de carbono, fonte de tántalo, dispersante e aglutinante está recuberta de grafito e sinterizada a alta temperatura despois do secado. O revestimento preparado crece sen orientación regular, ten un custo baixo e é axeitado para a produción a gran escala. Queda por explorar para conseguir un revestimento uniforme e completo en grafito grande, eliminar defectos de soporte e mellorar a forza de unión do revestimento.
PARTE/3
Método de pulverización de plasma:
O po de TaC funde por arco de plasma a alta temperatura, atomízase en gotas de alta temperatura mediante un chorro de alta velocidade e pulverízase sobre a superficie do material de grafito. É fácil formar a capa de óxido sen baleiro e o consumo de enerxía é grande.

 

Figura . Bandexa de obleas despois do seu uso no dispositivo MOCVD de cultivo epitaxial de GaN (Veeco P75). A da esquerda está recuberta de TaC e a da dereita está recuberta de SiC.

Revestido de TaChai que resolver as partes de grafito

PARTE/1
Forza de unión:
O coeficiente de expansión térmica e outras propiedades físicas entre o TaC e os materiais de carbono son diferentes, a forza de unión do revestimento é baixa, é difícil evitar gretas, poros e estrés térmico, e o revestimento é fácil de desprender na atmosfera real que contén podremia e proceso repetido de subida e arrefriamento.
PARTE/2
Pureza:
Revestimento de TaCdebe ser de pureza ultra alta para evitar impurezas e contaminación en condicións de alta temperatura, e hai que acordar os estándares de contido efectivo e os estándares de caracterización de carbono libre e impurezas intrínsecas na superficie e no interior do revestimento completo.
PARTE/3
Estabilidade:
A resistencia á alta temperatura e a resistencia á atmosfera química superior a 2300 ℃ son os indicadores máis importantes para probar a estabilidade do revestimento. Os buratos, as fendas, as esquinas que faltan e os límites de grans de orientación única son fáciles de facer que os gases corrosivos penetren e penetren no grafito, o que provoca un fallo da protección do revestimento.
PARTE/4
Resistencia á oxidación:
O TaC comeza a oxidarse a Ta2O5 cando está por riba dos 500 ℃, e a taxa de oxidación aumenta drasticamente co aumento da temperatura e da concentración de osíxeno. A oxidación da superficie comeza a partir dos límites dos grans e dos grans pequenos, e forma gradualmente cristais columnares e cristais rotos, o que orixina un gran número de ocos e buratos, e a infiltración de osíxeno intensifica ata que se elimina o revestimento. A capa de óxido resultante ten unha condutividade térmica pobre e unha variedade de cores en aparencia.
PARTE/5
Uniformidade e rugosidade:
A distribución desigual da superficie do revestimento pode provocar unha concentración de estrés térmico local, o que aumenta o risco de rachaduras e descascaramento. Ademais, a rugosidade da superficie afecta directamente a interacción entre o revestimento e o ambiente externo, e unha rugosidade demasiado alta leva facilmente a un aumento da fricción coa oblea e un campo térmico irregular.
PARTE/6
Tamaño do gran:
O gran tamaño uniforme axuda á estabilidade do revestimento. Se o tamaño do gran é pequeno, a unión non é axustada e é fácil de oxidar e corroer, o que provoca un gran número de fendas e buratos no bordo do gran, o que reduce o rendemento protector do revestimento. Se o gran tamaño é demasiado grande, é relativamente áspero e o revestimento é fácil de desprender baixo estrés térmico.