Kako pripraviti CVD TaC premaz?

CVD TaC prevlekaje pomemben visokotemperaturni konstrukcijski material z visoko trdnostjo, odpornostjo proti koroziji in dobro kemično stabilnostjo. Njegovo tališče je kar 3880 ℃ in je ena najvišjih temperaturno odpornih spojin. Ima odlične mehanske lastnosti pri visokih temperaturah, odpornost proti eroziji pri visokem zračnem toku, odpornost na ablacijo ter dobro kemično in mehansko združljivost z grafitom in kompozitnimi materiali ogljik/ogljik.

Zato vMOCVD epitaksialni postopeknaprav GaNLED in Sic,CVD TaC prevlekaima odlično kislinsko in alkalno odpornost na H2, HC1 in NH3, kar lahko popolnoma zaščiti material grafitne matrice in očisti rastno okolje.

Prevleka CVD TaC je še vedno stabilna nad 2000 ℃, prevleka CVD TaC pa začne razpadati pri 1200–1400 ℃, kar bo prav tako močno izboljšalo celovitost grafitne matrice. Vse velike ustanove uporabljajo CVD za pripravo CVD TaC prevleke na grafitnih substratih in bodo dodatno povečale proizvodno zmogljivost CVD TaC prevleke, da bi zadostile potrebam napajalnih naprav SiC in epitaksialne opreme GaNLEDS.

Postopek priprave CVD TaC prevleke na splošno uporablja grafit visoke gostote kot material substrata in pripravi brezhibnoCVD TaC prevlekana površini grafita s CVD metodo.

Postopek izvedbe CVD metode za pripravo CVD TaC prevleke je naslednji: trdni vir tantala, nameščen v uparilni komori, sublimira v plin pri določeni temperaturi in se transportira iz uparilne komore z določeno hitrostjo pretoka Ar nosilnega plina. Pri določeni temperaturi se plinasti vir tantala sreča in zmeša z vodikom, da pride do reakcije redukcije. Končno se reducirani element tantala odloži na površino grafitne podlage v komori za nanašanje in pri določeni temperaturi pride do reakcije karbonizacije.

Procesni parametri, kot so temperatura uparjanja, hitrost pretoka plina in temperatura nanašanja v procesu CVD TaC prevleke, imajo zelo pomembno vlogo pri nastajanjuCVD TaC prevleka.

CVD TaC prevleka z mešano orientacijo je bila pripravljena z izotermnim kemičnim nanašanjem iz pare pri 1800 °C z uporabo sistema TaCl5–H2–Ar–C3H6.

Slika 1 prikazuje konfiguracijo reaktorja za nanašanje s kemičnim naparjevanjem (CVD) in pripadajočega sistema za dovajanje plina za nanašanje TaC.

Slika 2 prikazuje površinsko morfologijo prevleke CVD TaC pri različnih povečavah, ki prikazuje gostoto prevleke in morfologijo zrn.

Slika 3 prikazuje površinsko morfologijo prevleke CVD TaC po ablaciji v osrednjem območju, vključno z zamegljenimi mejami zrn in tekočimi staljenimi oksidi, ki nastanejo na površini.

Slika 4 prikazuje vzorce XRD prevleke CVD TaC na različnih področjih po ablaciji, pri čemer analizira fazno sestavo produktov ablacije, ki sta predvsem β-Ta2O5 in α-Ta2O5.