Método de preparación de piezas de grafito recubiertas de TaC comunes.

PARTE 1
Método CVD (deposición química de vapor):
A 900-2300 ℃, usando TaCl₅y CnHm como tantalio y fuentes de carbono, H₂ como atmósfera reductora, Ar₂ como gas portador, película de deposición de reacción.El recubrimiento preparado es compacto, uniforme y de alta pureza.Sin embargo, existen algunos problemas, como un proceso complicado, un coste elevado, un control del flujo de aire difícil y una baja eficiencia de deposición.
PARTE 2
Método de sinterización de lodos:
La suspensión que contiene una fuente de carbono, una fuente de tantalio, un dispersante y un aglutinante se recubre sobre el grafito y se sinteriza a alta temperatura después del secado.El recubrimiento preparado crece sin orientación regular, tiene un bajo costo y es adecuado para la producción a gran escala.Queda por explorar para lograr un recubrimiento uniforme y completo en grafito de gran tamaño, eliminar defectos de soporte y mejorar la fuerza de unión del recubrimiento.
PARTE/3
Método de pulverización de plasma:
El polvo de TaC se funde mediante un arco de plasma a alta temperatura, se atomiza en gotas de alta temperatura mediante un chorro de alta velocidad y se rocía sobre la superficie del material de grafito.Es fácil formar una capa de óxido sin vacío y el consumo de energía es grande.

 

Cifra .Bandeja de oblea después de su uso en un dispositivo MOCVD de cultivo epitaxial de GaN (Veeco P75).El de la izquierda está recubierto con TaC y el de la derecha está recubierto con SiC.

recubierto de TaCLas piezas de grafito necesitan ser resueltas.

PARTE 1
Fuerza vinculante:
El coeficiente de expansión térmica y otras propiedades físicas entre el TaC y los materiales de carbono son diferentes, la fuerza de unión del recubrimiento es baja, es difícil evitar grietas, poros y tensión térmica, y el recubrimiento es fácil de desprender en la atmósfera real que contiene podredumbre y proceso repetido de ascenso y enfriamiento.
PARTE 2
Pureza:
revestimiento de TaCdebe tener una pureza ultra alta para evitar impurezas y contaminación en condiciones de alta temperatura, y se deben acordar los estándares de contenido efectivos y los estándares de caracterización de carbono libre e impurezas intrínsecas en la superficie y el interior del recubrimiento completo.
PARTE/3
Estabilidad:
La resistencia a altas temperaturas y la resistencia a atmósferas químicas superiores a 2300 ℃ son los indicadores más importantes para probar la estabilidad del recubrimiento.Los poros, las grietas, las esquinas faltantes y los límites de grano de orientación única hacen que los gases corrosivos penetren y penetren fácilmente en el grafito, lo que provoca fallas en la protección del recubrimiento.
PARTE/4
Resistencia a la oxidación:
El TaC comienza a oxidarse a Ta2O5 cuando supera los 500 ℃, y la tasa de oxidación aumenta bruscamente con el aumento de la temperatura y la concentración de oxígeno.La oxidación de la superficie comienza desde los límites de los granos y los granos pequeños, y gradualmente forma cristales columnares y cristales rotos, lo que resulta en una gran cantidad de espacios y agujeros, y la infiltración de oxígeno se intensifica hasta que se quita el recubrimiento.La capa de óxido resultante tiene una mala conductividad térmica y una variedad de colores en apariencia.
PARTE/5
Uniformidad y rugosidad:
La distribución desigual de la superficie del recubrimiento puede provocar una concentración local de tensión térmica, lo que aumenta el riesgo de agrietamiento y desconchado.Además, la rugosidad de la superficie afecta directamente la interacción entre el recubrimiento y el entorno externo, y una rugosidad demasiado alta conduce fácilmente a una mayor fricción con la oblea y un campo térmico desigual.
PARTE/6
Tamaño de grano:
El tamaño de grano uniforme ayuda a la estabilidad del recubrimiento.Si el tamaño del grano es pequeño, la unión no es firme y es fácil de oxidar y corroer, lo que resulta en una gran cantidad de grietas y agujeros en el borde del grano, lo que reduce el rendimiento protector del recubrimiento.Si el tamaño del grano es demasiado grande, es relativamente rugoso y el recubrimiento se desprende fácilmente bajo tensión térmica.