Осаждение покрытий из газовой фазы

Рис. 3.4. Принципиальная схема процесса химического осаждения покрытий из газовой фазы на твердосплавный инструмент

Метод осаждения из газовой или паровой фазы отличается универсальностью, позволяя получать практически любые покрытия на любых подложках. Однако при осаждении покрытий из газовой фазы покрываемые поверхности должны быть нагреты до высоких температур (900—1500 "С), что, естественно, ограничивает возможности метода. Кроме того, аппаратура, применяемая для нанесения газофазных покрытий, довольно сложна и обслуживать ее может только высококвалифицированный персонал. [c.68]

Покрытия, осаждаемые из газовой и паровой фазы, в настоящее время все шире исследуются и применяются в практике. Если парофазный метод распространяется главным образом на металлы и те немногие соединения, которые испаряются без изменения химического состава, то газофазный метод позволяет получать покрытия из широкого круга неорганических тугоплавких соединений, причем осаждаемые соединения отличаются высокой чистотой. Несмотря на то что первые работы в области осаждения металлов и соединений из газовой фазы выполнены более сорока лет назад [131, 132], этот метод получил достаточное развитие и применение только в последнее десятилетие. Исследованию закономерностей процессов, происходящих при осаждении покрытий из газовой фазы, аппаратурному оформлению различных технологических вариантов, исследованию свойств получаемых покрытий посвящены многочисленные работы, обобщенные и проанализированные в монографии [11]. Некоторые материалы, не включенные в эту работу и представляющие теоретический и практический интерес, будут рассмотрены в гл. V. [c.131]

Для осаждения покрытий из газовой фазы при термическом испарении используются герметизированные камеры-печи и вакуумные установки с автоматизированным регулированием температуры. [c.369]

Примерами технологий обработки с участием газовой фазы являются процессы химического осаждения покрытий из газовой фазы, процессы обработки в вакууме, а примером систем, в которых давление существенно влияет на фазовые равновесия, - процессы синтеза веществ при высоких давлениях. [c.16]

Суть получения покрытия из газовой фазы заключается в том, что в результате гетерогенных химических реакций в среде газов, окружающей покрываемое изделие, на него выпадают составляющие покрытия, формируя сплошной слой осаждаемого материала. Исходными продуктами для осаждения служат газообразные галогениды, карбонилы или металлоорганические соединения, при разложении и при взаимодействии которых с дру. ими газообразными составляющими смесей (водородом, аммиаком, углеводородами, окисью углерода и др.) на покрываемой поверхности образуются нужные материалы. [c.108]

Существует метод осаждения карбидов из газовой фазы. Он основан на реакциях взаимодействия между парами галогенидов металлов и углеводородов, происходящих в среде водорода. Эти реакции осуществляются на поверхности нагретого до определенной температуры (обычно 1100—1500° С) металла, на который нужно осадить карбидное покрытие. Однако осуществление этого метода требует специального оборудования, обеспечивающего получение реакционных смесей требуемого состава и подачу их в реакционное пространство печи, в которой происходит нагрев покрываемой детали. [c.75]

Осаждение металлов из газовой фазы обеспечивает покрытиям такие свойства, благодаря которым они отличаются от покрытий, получаемых другими методами обладают максимально высокой степенью чистоты, отсутствием окислов, минимальной толщиной, блестящей поверхностью и осаждаются непосредственно как на металлические, так и на неметаллические материалы. Можно получать покрытия с использованием металлов, которые не могут осаждаться из растворов или расплавов из-за чрезмерно высокой точки плавления или избыточной скорости окисления во время плавления. Осаждение производится в вакуумной среде. Металлическое покрытие наносится в камере, из которой выкачивается воздух. [c.102]

Изменение оптимального давления цезия связывают с изменением работы выхода эмиттера вследствие диффузии молибдена. Такие данные исследования материала катода после 9000 ч работы получены на реакторе AV 139 (табл. 2.2) [65]. Катодом здесь являлся молибденовый цилиндр, покрытый слоем вольфрама толщиной 150 мкм осаждением его из газовой фазы анодом — молибден вакуумной дуговой плавки. Меж- [c.25]

При использовании графита в качестве конструкционного материала особое внимание должно быть обращено на возможность его окисления. Графит начинает окисляться на воздухе при / = 520 -560°С, в атмосфере водяного пара при / = 700° С, а в атмосфере СО2 при 900° С. С увеличением температуры скорость окисления увеличивается. Ядерное излучение высокой интенсивности также способствует повышению скорости окисления графита. Для защиты графита ог окисления применяется ряд мер. Прежде всего, поскольку пористость увеличивает скорость окисления, стремятся закрыть поры. Большое распространение получили методы поверхностного и объемного уплотнения графита путем осаждения углерода из газовой фазы (13]. Одновременно этот способ защиты графита существенно повышает его механическую прочность. Хорошие результаты дают покрытия из карбидов различных металлов. Технология защитных покрытий на графите в настоящее время отработана. [c.72]

В настоящей работе изучено образование защитного покрытия из газовой фазы на графите при нагревании его токами высокой частоты. Покрытие наносилось путем осаждения молибдена на графите из галогенида молибдена при нагревании образца в высокочастотном газовом разряде. Затем проводилось силицирование покрытия из газовой фазы. [c.110]

V. Осаждение углеродных покрытий из газовой фазы [c.456]

Большое внимание, уделяемое топливу с плакированными частицами, обусловило широкое развитие разнообразных технологических методов нанесения пленок на топливные частицы. К ним относятся методы нанесения покрытий из газовой фазы разложением или восстановлением паров некоторых галогенидов, вакуумное напыление, электролитический и электростатический способы, химическое осаждение из раствора, полимеризация из раствора и некоторые другие. [c.99]

Регулируемый состав покрытия позволяет получать способ осаждения из газовой фазы, причем осаждаемые соединения отличаются высокой, чистотой. Исследованию закономерностей процессов, происходящих при осаждении из газовой фазы, аппаратурному оформлению различных технологических вариантов, изучению свойств покрытий посвящены многочисленные работы, обобщенные и проанализированные в монографии (73]. Мы рассмотрим этот метод в аспекте нанесения покрытий из тугоплавких неметаллических соединений. [c.108]

Осаждение тугоплавких металлов и сплавов из газовой фазы путем термического разложения паров летучих соединений металлов требует нагрева покрываемой поверхности, зачастую до высоких температур. Это исключает возможность покрытия материалов с невысокой температурой плавления или рекристаллизации, получения пленок тугоплавких металлов при относительно низких температурах (что необходимо для ряда физических исследований) и, в известной мере, усложняет технологический процесс. Кроме того, высокие температуры осаждения покрытия способствуют интенсивной диффузии и загрязнению покрытия материалом [c.89]

Предотвращение обрастания микроорганизмами и биокоррозии в водных и органических растворах достигается обработкой поверхности изделий радиоактивным технецием Тс или его соединениями. Толщина покрытий от моноатомного до 0,127 мм. Способ нанесения электрохимический, катодный, распылением, осаждением из газовой фазы, металлизацией, осаждением в вакууме [Пат. 608249 (Швейцария)]. [c.90]

Волокна, проволоки и нитевидные кристаллы, применяемые в качестве упрочнителей, перед процессом диффузионной сварки чаще всего подвергают поверхностной очистке химическими методами. Это связано с наличием на поверхности упрочнителей различного вида замасливателей, смазок, применяемых в процессе изготовления волокон и проволок, тонких слоев окислов и др. Такая очистка осуществляется в щелочных или кислотных травителях. С целью повышения прочности связи на границе раздела упрочнителя с матрицей на поверхность волокон и нитевидных кристаллов в некоторых случаях наносят покрытие из металла или соединений методами химического, электрохимического осаждения, осаждения из газовой фазы и др. [c.120]

Новым направлением повышения износостойкости твердосплавного инструмента является нанесение на его рабочие поверхности износостойких карбидов титана. Они обладают высокой твердостью (3200 кгс/мм ) и низким коэффициентом трения благодаря смазывающему действию уменьшается трение стружки о переднюю грань инструмента, силы трения снижаются на 15—25%, температура резания — на 65° С. Покрытие, толщиной всего 5—7 мкм, наносится химическим или металлургическим путем, обычно из газовой фазы. Осаждение происходит при взаимодействии хлоридов титана с метаном при температуре выше 900° С по реакции [c.16]

Часть книги посвящена обзору работ по нанесению молибденовых покрытий, также важному вопросу с точки зрения технологии ТЭП — нанесению вольфрамовых покрытий на молибден. Рассматриваются требования к покрытиям ТЭП, дается оценка эффективности различных методов нанесения покрытий. Особое внимание уделено методам химического осаждения молибдена, а также осаждения вольфрама на молибден из газовой фазы хлоридов и фторидов, которые являются, основными и получили широкое применение в технологии ТЭП. [c.5]

Регулируя и поддерживая давление в аппарате постоянным на заданном уровне, этим методом можно получать осадки и покрытия с заданной текстурой, так как на характер ее формирования при кристаллизации из газовой фазы в основном влияют два параметра давление насыщенных паров осаждаемого металла и температура на поверхности осаждения [90]. Модернизированный метод транспортных реакций имеет еще три важных преимущества. Он позволяет 1) получать осадки и покрытия с высокой скоростью (до 1,0—1,5 мм/ч), так как последняя не снижается в ходе процесса осаждения из-за повышения давления в аппарате 2) наносить покрытия с заданной толщиной, так как процесс можно вести до тех пор, пока все исходное сырье не окажется на подложке 3) получать покрытия с высокой адгезией, так как травление поверхности подложки происходит в парах галогенида непосредственно перед нанесением покрытия в том же аппарате. [c.117]

Традиционными методами нанесения пленок являются химическое и физическое осаждение из газовой фазы ( VD и PVD). Эти методы давно используются для получения пленок и покрытий различного назначения. Обычно кристаллиты в таких пленках имеют достаточно большие размеры, но в многослойных или многофазных VD-пленках удается получить и наноструктуры [14, 150]. Осаждение из газовой фазы обычно связано с высокотемпературными газовыми реакциями хлоридов металлов в атмосфере водорода и азота или водорода и углеводородов. Температурный интервал осаждения VD-пленок составляет 1200— 1400 К, скорость осаждения 0,03—0,2 мкм/мин. Использование лазерного излучения позволяет снизить до 600—900 К температуру, развивающуюся при осаждении из газовой фазы, что способствует образованию нанокристаллических пленок. [c.53]

Технология пленок и покрытий Химическое осаждение из газовой фазы. Физическое осаждение из газовой фазы. Электроосаждение. Золь-гель-технология Металлы, сплавы, соединения [c.17]

Суш,ествует много традиционных способов создания поверхностных слоев с повышенной износостойкостью [15, 27, 65. 68]. Наиболее широко применяются методы поверхностной закалки, поверхностного наклепа, различные химикотермические способы обработки (в первую очередь цементация и азотирование) и т. д. Все шире применяются методы, основанные на воздействии на поверхностные слои деталей потоков частиц (ионов, атомов, кластеров) и квантов с высокой энергией. К ним следует отнести в первую очередь вакуумные ионно-плазменные методы [26, 33, 34, 45, 71, 104] и лазерную обработку [16, 23, 38, 104]. Суш,ест-венио развились также способы осаждения покрытий из газовой фазы при атмосферном давлении и в разряженной атмосфере [1, 42, 54, 105]. Мош,ный импульс получило применение газо-термических методов нанесення покрытий в связи с развитием плазменных- [c.152]

Хлор, выделившийся при диссоциации, взаимодействует с порошком титана, образуя хлориды титана. С помощью хлоридов титан доставляется к нагретой поверхности стали, где происходит образование карбида титана. Основным источником углерода, требуемого для образования и роста карбидной фазы, служит образовавшийся ранее науглероженный поверхностный слой. После образования на поверхности стали тончайшего слоя Ti дальнейший его рост происходит и за счет прямого осаждения покрытия из газовой фазы. [c.154]

Большая часть работ по покрытиям была выполнена на молибдене и в меньшей степени на ниобии и вольфраме. Успешные результаты были получены при плакировании молибдена сплавами типа нимоник, 1ри нанесении распылением покрытш типа 31—А1—Сг, при осаждении покрытий из газовой фазы, в частности хромовых и кремниевых покрытий. [c.477]

Процессы вида ФЗ — четыре разновидности осаждения покрытий из веществ, образующихся в результате взаимодействия обрабатываемых поверхностей заготовки (о. м.) с активной обрабатывающей средой или веществами, входящими в ее состав. Схема 3.1 характеризуется осаждением покрытия непосредственно из активной обрабатывающей среды (электролитическое и химическое осаждение покрытий из растворов, осаждение покрытий из газовой и паровой фазы и пр.). Схема 3.2 представляет собой струйный вариант этих способов. Схема 3.3 отличается тем, что покрытие формируется в результате химического взаимодействия между материалом заготовки (о. м.) и активной рабочей средой (а. с.). Сюда могут быть отнесены термическое окисление, использование реакций самораспространяю-щегося высокотемпературного синтеза и другие способы. Схема 3.4 — это струйный вариант указанных способов. [c.37]

Оптические волокна получают путем вытяжки при высокой температуре из заготовок, созданных различными методами, например, химическим осаждением стекла из газовой фазы, включающей тетрахлориды кремния, германия и других вьюо-коочищенных элементов. Оптические волокна имеют защитное, обычно акриловое покрытие, которое накладывается сразу после вытяжки волокна. [c.206]

Оптические волокна получают методом химического осаждения стекла из газовой фазы, включающей тетрахлориды кремния, германия и других высокоочищенных элементов. Оптические волокна имеют защитное, обычно акриловое, покрытие. [c.292]

Уменьшения проницаемости графитовых материалов можно добиться нанесением защитных покрытий введением в сырье кремния, фосфора уплотнением пропиткой органическими веществами с последующей термической обработкой уплотнением пропиткой ргсплавами металлов или их солей осаждением углерода из газовой фазы на поверхности изделия или в поры графита. [c.63]

В основе процесса осаждения керамических покрытий из газовой фазы лежат реакции химического взаимодействия паров галогенидов металлов с газами или реакции пиролиза элементоксиорганических соединений. Обычно процесс осаждения керамических материалов ведут из смеси газообразных хлоридов и двуокиси углерода в присутствии газа-переносчика, в качестве которого наиболее часто применяют водород. Исходные газообразные вещества при нагревании реагируют между собою с выделением окисла того элемента, хлорид которого введен в реакционную смесь. Осаждение, например, окиси алюминия происходит на поверхности предварительно нагретого образца по реакции [c.35]

Использование рассматриваемого метода для получения покрьь тий с целью увеличения излучательной способности металлической поверхности имеет пока своп ограничения, но тем не менее способ осаждения из газовой фазы является весьма перспективным, так как позволяет получать в осадке практически любые материалы, нанесение которых в качестве покрытия другими способами не представляется возможным. [c.110]

Для нанесения тонких карбидных, нитридных и боридных покрытий обычно используется осаждение из газовой фазы. Для нанесения металлических покрытий чаще применяют электролитиче-.ский и химический методы осаждения, особенно при использовании волокон, имеющих определенную химическую активность при по-ьышенных температурах. [c.147]

Известно, что механические свойства волокон с никелевым покрытием ухудшаются после термической обработки [147]., В связи с этим возникла необходимость нанесения на волокно адщитного покрытия, служащего диффузионным барьером и по-шшающего. прочность композиции. В качестве такого покрытия могут быть использованы карбиды (например, карбид кремния), которые почти не взаимодействуют с никелем, хромом, алюминием, медью и др. Покрытие из карбида кремния получили осаждением из газовой фазы при температуре 1200—1600° С и пониженном давлении по следующей схеме [c.210]

Для ВОЛОКОН, С покрытием из карбида кремния характерно довольно резкое колебание прочности в узком интервале толщин покрытия (табл. 62). Это связано, по-видимому, с тем, что карбидной покрытие образуется в результате взаимод ствня углерода основы (волокна) с кремнием, осажденным из газовой фазы, что приводит к появлению дефектов в волокне и при незначительном увеличении толщины покрытия к резкому падению прочности. [c.211]

Этот метод сочетает в себе преимущества метода замкнутого объема н проточного метода пиролиза, но не имеет их недостатков. В аппаратах с псевдозамкнутым объемом можно довольно точно регулировать давление в аппарате путем использования специального устройства для регулирования давления [114]. С помощью такого устройства осаждение можно вести при заданном давлении, поддерживаемом на постоянном уровне вследствие удаления более летучих примесей из газовой фазы. Поэтому с помощью модернизиро1ванного метода транспортных реакций можно получать осадки и покрытия более высокой степени чистоты, так как примеси в процессе осаждения не соосаждаются с основным металлом. [c.117]

Молибденовый лист и простые профили могут быть покрыты путем совместной прокатки с материалом, стойким к окислению, наирнмер с инко-нелем, а молибденовые трубы покрывают нержавеющей сталью. Как на простые, так и на более сложные профили покрытия можно наносить различными методами, включая электролитическое осаждение, цементацию, осаждение из газовой фазы, осаждение в ванне расплавленного металла пли распыление факелом. Р.сли необходимо сохранить возможно большую прочность, в процессе нанесения покрытий не должно происходить рекристаллизации молибдена или сплава на основе молибдена. [c.419]

Рис. 7. Покрытие Nb , нанесенное осаждением из газовой фазы на графите (Институт им. Баттела).

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...