化学气相沉积ZrC 涂层的缺陷形成机制及控制 - 中国有色金属学报.PDF

第 23 卷第 6 期 中国有色金属学报  2013 年 6 月  Vol.23 No.6  The Chinese Journal of Nonferrous Metals  June 2013  文章编号：1004­0609(2013)06­1611­07  化学气相沉积 ZrC 涂层的缺陷形成机制及控制 1  1  1  2  1  孙 威  ，郝振华  ，熊 翔  ，李小斌  ，李江鸿  (1.  中南大学 粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083；  2.  中南大学 冶金与环境学院，长沙 410083)  摘 要：为减少化学气相沉积(CVD) ZrC涂层的缺陷，提高涂层的性能和使用寿命，深入分析化学气相沉积过程 中ZrC涂层的缺陷特征和形成机制，主要利用扫描电镜对 CVD­ZrC涂层的表面和断口进行观察。结果表明：ZrC  涂层中存在的 3类典型缺陷，即裂纹、片状脱落和 “蠕虫状”凸起，裂纹是在涂层生长过程或冷却过程中受到热 应力形成的。片状脱落发生在薄膜边缘应力集中的局部区域，慢速沉积可以有效消除网状缺陷和面缺陷，也可有 效抑制贯穿裂纹甚至片状剥落的出现； “蠕虫状”凸起形成于反应器进气口易形成紊流场的位置，该凸起起到了 类似韧性相增韧和压应力增韧的双重效果。 关键词：化学气相沉积；碳化锆涂层；形成机理；缺陷控制 中图分类号：TG 407  文献标志码：A  Formationmechanism and control ofdefects for  ZrCceramiccoatings by chemical vapordeposition  1  1  1  2  1  SUN Wei ,HAO Zhen­hua ,XIONG Xiang , LI Xiao­bin , LIJiang­hong  (1. State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Central South University, Changsha 410083, China;  2. School of Metallurgical and Environment, Central South University, Changsha 410083, China)  Abstract: In order to reduce the defect and improve properties and service life of zirconium carbide (ZrC) coatings, the  feature and forming mechanism of defect from chemical vapor deposition process were analyzed. ZrC coatings were  prepared on carbon/carbon substrate using ZrCl +C H +H +Ar system. The results show that three types of defects, such