温度对化学气相沉积碳化硅涂层的影响.pdf

第 18卷 　第 4 期 材 　料 　科 　学 　与 　工 　艺 Vol18 No4 　 　 2 0 1 0 年 8月 MA TER IAL S SC IENCE TECHNOLO GY A ug. , 20 10 　　　　　　 温度对化学气相沉积碳化硅涂层的影响 1, 2 1 1 1 1 卢翠英 ,成来飞 ,赵春年 ,张立同 ,徐永东 ( 1. 西北工业大学 超高温结构复合材料国防科技重点实验室 ,西安 7 10072; 2. 榆林学院化工化学系 ,榆林 , 7 19000) ( ) 摘 　要 : 以三氯甲基硅烷和氢气为气源 ,研究了化学气相沉积碳化硅过程中 ,温度 850 - 1350 ℃ 对沉积速 率 、反应物消耗效应 、涂层形貌和相结构的影响. 用磁悬浮天平在线实时称量基体质量变化进行动力学研究 ; ( ) 采用扫描电镜和 X射线衍射对样品做了表征. 结果表明 ,沉积过程存在四个控制机理 : a 区 1000 ℃ 为表 ( ) ( ) 面反应动力学控制 ; b 区 1000 - 1050 ℃ 主要是 HCl对沉积的抑制作用 ; c 区 1050 - 1300 ℃ 是表面化学 ( ) 反应和传质共同控制 ; d 1300 ℃ 为传质为限速步骤. 由于不同的控制机制 ,导致所得涂层的形貌存在差 异. 含碳含硅中间物质浓度的减小 、HCl增多和 M TS的分解共同导致反应物消耗效应. 涂层由热解碳和碳化 硅两相组成 ,温度的升高使热解碳相减少 , 碳硅比接近 1. 关键词 : 控制机理 ;碳化硅 ;化学气相沉积 中图分类号 : TQ32 文献标志码 : A 文章编号 : 1005 - 0299 (2010) 04 - 0575 - 04 Effect of tem pera ture on the chem ica l vapor deposition of silicon carb ide coa tings 1 1 1