Làm thế nào để chuẩn bị lớp phủ CVD TaC?

Lớp phủ CVD TaClà vật liệu kết cấu nhiệt độ cao quan trọng với độ bền cao, chống ăn mòn và ổn định hóa học tốt. Điểm nóng chảy của nó cao tới 3880oC và là một trong những hợp chất chịu nhiệt độ cao nhất. Nó có các đặc tính cơ học ở nhiệt độ cao tuyệt vời, khả năng chống xói mòn luồng không khí tốc độ cao, khả năng chống mài mòn và khả năng tương thích hóa học và cơ học tốt với vật liệu composite than chì và carbon/carbon.

Vì vậy, trongQuá trình epiticular MOCVDcủa GaNLED và các thiết bị nguồn Sic,Lớp phủ CVD TaCcó khả năng kháng axit và kiềm tuyệt vời đối với H2, HC1 và NH3, có thể bảo vệ hoàn toàn vật liệu ma trận than chì và làm sạch môi trường tăng trưởng.

Lớp phủ CVD TaC vẫn ổn định trên 2000oC và lớp phủ CVD TaC bắt đầu phân hủy ở 1200-1400oC, điều này cũng sẽ cải thiện đáng kể tính toàn vẹn của ma trận than chì. Các tổ chức lớn đều sử dụng CVD để chuẩn bị lớp phủ CVD TaC trên nền than chì và sẽ nâng cao hơn nữa năng lực sản xuất lớp phủ CVD TaC để đáp ứng nhu cầu của thiết bị điện SiC và thiết bị epiticular GaNLEDS.

Quá trình chuẩn bị lớp phủ CVD TaC thường sử dụng than chì mật độ cao làm vật liệu nền và chuẩn bị không có khuyết tật.Lớp phủ CVD TaCtrên bề mặt than chì bằng phương pháp CVD.

Quá trình thực hiện phương pháp CVD để chuẩn bị lớp phủ CVD TaC như sau: nguồn tantalum rắn đặt trong buồng hóa hơi sẽ thăng hoa thành khí ở nhiệt độ nhất định và được vận chuyển ra khỏi buồng hóa hơi bằng một tốc độ dòng khí mang Ar nhất định. Ở một nhiệt độ nhất định, nguồn tantalum dạng khí gặp và trộn với hydro để thực hiện phản ứng khử. Cuối cùng, nguyên tố tantalum khử được lắng đọng trên bề mặt chất nền than chì trong buồng lắng đọng và phản ứng cacbon hóa xảy ra ở nhiệt độ nhất định.

Các thông số của quá trình như nhiệt độ hóa hơi, tốc độ dòng khí và nhiệt độ lắng đọng trong quá trình phủ CVD TaC đóng vai trò rất quan trọng trong việc hình thànhLớp phủ CVD TaC.

Lớp phủ CVD TaC với định hướng hỗn hợp được điều chế bằng phương pháp lắng đọng hơi hóa học đẳng nhiệt ở 1800°C sử dụng hệ thống TaCl5–H2–Ar–C3H6.

Hình 1 thể hiện cấu hình của lò phản ứng lắng đọng hơi hóa học (CVD) và hệ thống phân phối khí liên quan để lắng đọng TaC.

Hình 2 thể hiện hình thái bề mặt của lớp phủ CVD TaC ở các độ phóng đại khác nhau, thể hiện mật độ của lớp phủ và hình thái học của các hạt.

Hình 3 cho thấy hình thái bề mặt của lớp phủ CVD TaC sau khi mài mòn ở khu vực trung tâm, bao gồm các ranh giới hạt mờ và các oxit nóng chảy dạng lỏng hình thành trên bề mặt.

Hình 4 thể hiện mẫu XRD của lớp phủ CVD TaC ở các vùng khác nhau sau quá trình cắt bỏ, phân tích thành phần pha của các sản phẩm cắt bỏ, chủ yếu là β-Ta2O5 và α-Ta2O5.