چگونه پوشش CVD TaC را تهیه کنیم؟

پوشش CVD TaCیک ماده ساختاری مهم با درجه حرارت بالا با استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و پایداری شیمیایی خوب است. نقطه ذوب آن تا 3880 درجه سانتیگراد است و یکی از مقاوم ترین ترکیبات در برابر دما است. دارای خواص مکانیکی عالی در دمای بالا، مقاومت در برابر فرسایش جریان هوا با سرعت بالا، مقاومت در برابر فرسایش، و سازگاری شیمیایی و مکانیکی خوب با گرافیت و مواد کامپوزیت کربن/کربن است.

بنابراین، درفرآیند اپیتاکسیال MOCVDاز GaNLED ها و دستگاه های قدرت Sic،پوشش CVD TaCدارای مقاومت اسیدی و قلیایی عالی در برابر H2، HC1 و NH3 است که می تواند به طور کامل از مواد ماتریس گرافیت محافظت کرده و محیط رشد را خالص کند.

پوشش CVD TaC هنوز در بالای 2000 درجه سانتیگراد پایدار است و پوشش CVD TaC در دمای 1200-1400 درجه سانتیگراد شروع به تجزیه می کند که یکپارچگی ماتریس گرافیت را نیز تا حد زیادی بهبود می بخشد. موسسات بزرگ همگی از CVD برای تهیه پوشش CVD TaC بر روی بسترهای گرافیتی استفاده می کنند و ظرفیت تولید پوشش CVD TaC را برای رفع نیازهای دستگاه های قدرت SiC و تجهیزات اپیتاکسیال GaNLEDS افزایش می دهند.

فرآیند آماده سازی پوشش CVD TaC به طور کلی از گرافیت با چگالی بالا به عنوان ماده بستر استفاده می کند و بدون نقص آماده می شود.پوشش CVD TaCروی سطح گرافیت به روش CVD.

فرآیند تحقق روش CVD برای تهیه پوشش CVD TaC به شرح زیر است: منبع جامد تانتالیوم قرار داده شده در محفظه تبخیر در دمای معینی به گاز تصعید می‌شود و با سرعت جریان معینی از گاز حامل Ar به خارج از محفظه تبخیر منتقل می‌شود. در دمای معینی، منبع گازی تانتالیوم با هیدروژن ترکیب شده و تحت واکنش احیا قرار می گیرد. در نهایت، عنصر تانتالیوم احیا شده روی سطح زیرلایه گرافیت در محفظه رسوب‌گذاری رسوب می‌کند و واکنش کربن‌شدن در دمای معینی رخ می‌دهد.

پارامترهای فرآیند مانند دمای تبخیر، سرعت جریان گاز و دمای رسوب در فرآیند پوشش CVD TaC نقش بسیار مهمی در تشکیلپوشش CVD TaC.

پوشش CVD TaC با جهت گیری مخلوط با رسوب بخار شیمیایی همدما در 1800 درجه سانتی گراد با استفاده از یک سیستم TaCl5-H2-Ar-C3H6 تهیه شد.

شکل 1 پیکربندی راکتور رسوب بخار شیمیایی (CVD) و سیستم انتقال گاز مربوط به رسوب TaC را نشان می دهد.

شکل 2 مورفولوژی سطح پوشش CVD TaC را در بزرگنمایی های مختلف نشان می دهد که چگالی پوشش و مورفولوژی دانه ها را نشان می دهد.

شکل 3 مورفولوژی سطح پوشش CVD TaC را پس از فرسایش در ناحیه مرکزی نشان می دهد، از جمله مرزهای دانه تار و اکسیدهای مذاب مایع تشکیل شده روی سطح.

شکل 4 الگوهای XRD پوشش CVD TaC را در نواحی مختلف پس از فرسایش نشان می دهد و ترکیب فاز محصولات فرسایشی را که عمدتا β-Ta2O5 و α-Ta2O5 هستند، تجزیه و تحلیل می کند.