Mètode de preparació de peces comunes de grafit recobertes de TaC

PART/1
Mètode CVD (deposició química en vapor):
A 900-2300 ℃, utilitzant TaCl₅i CnHm com a fonts de tàntal i carboni, H₂ com a atmosfera reductora, gas portador Ar₂as, pel·lícula de deposició de reacció. El recobriment preparat és compacte, uniforme i d'alta puresa. Tanmateix, hi ha alguns problemes com ara un procés complicat, un cost car, un control difícil del flux d'aire i una baixa eficiència de deposició.
PART/2
Mètode de sinterització de purins:
El purí que conté la font de carboni, la font de tàntal, el dispersant i l'aglutinant està recobert de grafit i sinteritzat a alta temperatura després de l'assecat. El recobriment preparat creix sense orientació regular, té un cost baix i és adequat per a la producció a gran escala. Queda per explorar per aconseguir un recobriment uniforme i complet sobre grafit gran, eliminar els defectes de suport i millorar la força d'unió del recobriment.
PART/3
Mètode de polvorització de plasma:
La pols de TaC es fon per arc de plasma a alta temperatura, s'atomitza en gotes d'alta temperatura mitjançant un raig d'alta velocitat i es ruixa a la superfície del material de grafit. És fàcil formar una capa d'òxid sense buit i el consum d'energia és gran.

 

Figura . Safata d'hòsties després del seu ús al dispositiu MOCVD de creixement epitaxial de GaN (Veeco P75). El de l'esquerra està recobert de TaC i el de la dreta està recobert de SiC.

recobert de TaCs'han de resoldre les parts de grafit

PART/1
Força d'unió:
El coeficient d'expansió tèrmica i altres propietats físiques entre el TaC i els materials de carboni són diferents, la força d'unió del recobriment és baixa, és difícil evitar esquerdes, porus i estrès tèrmic, i el recobriment es pot treure fàcilment a l'atmosfera real que conté podridura i procés repetit de pujada i refredament.
PART/2
Puresa:
Recobriment de TaCha de ser de puresa ultra alta per evitar impureses i contaminació en condicions d'alta temperatura, i cal acordar els estàndards de contingut efectius i els estàndards de caracterització de carboni lliure i impureses intrínseques a la superfície i a l'interior del recobriment complet.
PART/3
Estabilitat:
La resistència a les altes temperatures i la resistència a l'atmosfera química per sobre de 2300 ℃ són els indicadors més importants per provar l'estabilitat del recobriment. Els forats, les esquerdes, les cantonades que falten i els límits de gra d'una sola orientació són fàcils de fer que els gasos corrosius penetrin i penetrin al grafit, donant lloc a una fallada de protecció del recobriment.
PART/4
Resistència a l'oxidació:
El TaC comença a oxidar-se a Ta2O5 quan està per sobre de 500 ℃ i la velocitat d'oxidació augmenta bruscament amb l'augment de la temperatura i la concentració d'oxigen. L'oxidació de la superfície comença a partir dels límits de gra i grans petits, i forma gradualment cristalls columnars i cristalls trencats, donant lloc a un gran nombre de buits i forats, i la infiltració d'oxigen s'intensifica fins que el recobriment s'esborra. La capa d'òxid resultant té una mala conductivitat tèrmica i una varietat de colors.
PART/5
Uniformitat i rugositat:
La distribució desigual de la superfície del recobriment pot provocar una concentració d'estrès tèrmic local, augmentant el risc d'esquerdes i trencaments. A més, la rugositat superficial afecta directament la interacció entre el recobriment i l'entorn extern, i una rugositat massa alta condueix fàcilment a un augment de la fricció amb l'hòstia i un camp tèrmic desigual.
PART/6
Mida del gra:
La mida uniforme del gra ajuda a l'estabilitat del recobriment. Si la mida del gra és petita, l'enllaç no és estret i és fàcil d'oxidar i corroir, donant lloc a un gran nombre d'esquerdes i forats a la vora del gra, la qual cosa redueix el rendiment protector del recobriment. Si la mida del gra és massa gran, és relativament aspre i el recobriment és fàcil d'escapar sota estrès tèrmic.