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硅碳棒涂层厚度均匀

    化学气相沉积法是利用气态或液态前驱体反应物,通过原子分子间的化学反应在基体表面制备涂层的过程。这种制备方式对基体材料的影响轻微,能在低温环境下完成高熔点涂层的制备,能够精确控制涂层的成分。一般情况下,采用化学气相沉积在Mo基体上制备硅碳棒:涂层的过程主要分为4个阶段:(1)前驱体反应气体通过气体边界层从主气流中到达基体表面的传输阶段;(2)前驱体反应气体分子被吸附在加热的基体表面,并沉积Si的化学反应阶段;(3) Si的固态扩散阶段;(4)在硅碳棒2/M。的界面处形成硅碳棒:涂层的化学反应阶段。利用化学气相沉积方式得到的硅碳棒:涂层组织致密,但是沉积效率低。用CVD先在铂基体上制备了一硅碳棒:涂层,再通过金属有机物化学气相沉积(metal-organic chemical vapor deposition, MOCVD)于硅碳棒:涂层上制备了一层Si0:涂层。由于涂层预先硅碳棒:上制备了Si0:层,复合涂层在氧化过程中的失重明显低于单一硅碳棒:涂层。这说明预先制备的氧化物保护层可以在氧化过程中对内部材料起到保护作用。物理气相沉积是利用物理方法将材料通过低压气体在基体上沉积涂层的技术。在制备高温抗氧化涂层领域,磁控溅射是常用的方法。磁控溅射在电场的作用下利用电子激发氢气正离子并产生新的电子,氢气正离子轰击靶材使其发生溅射,被溅射的中性靶材原子或分子将沉积至基体表面形成薄膜。利用磁控溅射可以制备硅碳棒2,SiCZrC和ZrB:等高熔点材料涂层,但所制备的涂层厚度薄,且耗时相较于其他制备方式更长。用磁控溅射在C/C/复合材料上制备了具有层状结构的硅碳棒2/ZrC涂层,由磁控溅射制备的涂层具有42MPa的结合强度,但在氧化后涂层表面出现了分层,这由于该涂层在氧化后生成的Zr0:产生剧烈相变所导致的。包埋法是一种化学热处理技术,也称为原位化学气相沉积。首先将基体材料埋入包埋混合粉末中,包埋混合粉末主要包含3个部分:被渗物质;卤化物活化剂;稀释填充剂。然后将其置于真空或保护性气氛环境下的密闭容器中并在制备温度范围内(80012000C)进行反应以得到需要的涂层。涂层的制备工艺简单,可以与基体形成牢固的冶金结合,不易脱落。包埋法常被应用于硅碳棒:涂层的制备。制备过程中,硅单质先与卤化物盐类反应生成硅的卤化物,由于生成的卤化物为气态,这加速了硅向铂基体扩散的速度,得到的硅碳棒:涂层厚度均匀。这种方式形成的硅碳棒:涂层呈柱状晶结由于硅元素的渗入,涂层内部产生的硅化物将导致体积膨胀,这也使得包埋法制备的涂层存在裂纹。www.beritawan.com

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