2023-10-27
केमिकल व्हेपर डिपॉझिशन (CVD) हे एरोस्पेस, इलेक्ट्रॉनिक्स आणि मटेरियल सायन्स यांसारख्या उद्योगांमध्ये विविध अनुप्रयोगांसह उच्च-गुणवत्तेचे कोटिंग्ज तयार करण्यासाठी एक बहुमुखी तंत्र आहे. CVD-SiC कोटिंग्स त्यांच्या अपवादात्मक गुणधर्मांसाठी ओळखले जातात, ज्यात उच्च तापमान प्रतिरोध, यांत्रिक शक्ती आणि उत्कृष्ट गंज प्रतिरोध यांचा समावेश आहे. CVD-SiC ची वाढ प्रक्रिया अत्यंत क्लिष्ट आणि अनेक पॅरामीटर्ससाठी संवेदनशील आहे, तापमान हा एक महत्त्वाचा घटक आहे. या लेखात, आम्ही CVD-SiC कोटिंग्जवर तापमानाचा प्रभाव आणि इष्टतम जमा तापमान निवडण्याचे महत्त्व शोधू.
CVD-SiC ची वाढ प्रक्रिया तुलनेने गुंतागुंतीची आहे, आणि प्रक्रिया खालीलप्रमाणे सारांशित केली जाऊ शकते: उच्च तापमानात, MTS थर्मलली विघटित होऊन लहान कार्बन आणि सिलिकॉन रेणू तयार करतात, मुख्य कार्बन स्रोत रेणू CH3, C2H2 आणि C2H4 आहेत, आणि मुख्य सिलिकॉन स्त्रोत रेणू SiCl2 आणि SiCl3, इत्यादी आहेत; हे लहान कार्बन आणि सिलिकॉन रेणू नंतर वाहक आणि सौम्य वायूंद्वारे ग्रेफाइट सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागाच्या आसपास पोहोचवले जातात आणि नंतर ते शोषक अवस्थेच्या स्वरूपात शोषले जातात. हे छोटे रेणू वाहक वायू आणि डायल्युशन गॅसद्वारे ग्रेफाइट सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर नेले जातील आणि नंतर हे लहान रेणू शोषण अवस्थेच्या स्वरूपात सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावर शोषले जातील आणि नंतर लहान रेणू प्रत्येकाशी प्रतिक्रिया करतील. इतर लहान थेंब तयार करतात आणि मोठे होतात, आणि थेंब देखील एकमेकांमध्ये विलीन होतील, आणि प्रतिक्रिया मध्यवर्ती उप-उत्पादने (एचसीएल गॅस) च्या निर्मितीसह आहे; ग्रेफाइट सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागाच्या उच्च तापमानामुळे, मध्यवर्ती वायू सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागावरुन बाहेर पडतील आणि नंतर अवशिष्ट C आणि Si घन स्थितीत तयार होतील. शेवटी, सब्सट्रेट पृष्ठभागावर उरलेले C आणि Si एक SiC कोटिंग तयार करण्यासाठी एक घन फेज SiC तयार करतील.
मध्ये तापमानCVD-SiC कोटिंगप्रक्रिया हा एक गंभीर मापदंड आहे जो वाढीचा दर, स्फटिकता, एकजिनसीपणा, उप-उत्पादनांची निर्मिती, सब्सट्रेट सुसंगतता आणि ऊर्जा खर्चावर परिणाम करतो. इष्टतम तापमानाची निवड, या प्रकरणात, 1100°C, इच्छित कोटिंग गुणवत्ता आणि गुणधर्म प्राप्त करण्यासाठी या घटकांमधील व्यापार-बंद दर्शवते.