文档介绍：化学气相沉积法制备碳化硅晶须
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摘要 1
ABSTRACT 2
第一章引言 3
1. 化学气相沉积法 3
. CVD发展历史 3
. CVD技术原理 3
. 一些新型CVD技术 3
2. 碳化硅基本性质 4
第二章利用CVD方法合成SICW 6
1. 研究历史 6
. 反应机理的研究 6
. 表征手段 8
2. 研究现状 8
第三章总结与展望 12
1. 总结 12
2. 展望 12
摘要
摘要:SiC晶须是纳米级的短纤维,在取向方向上具有很高的机械强度,在生产生活中有着广泛的应用。本文回顾了利用化学气相沉积(CVD)技术合成SiC晶须的发展历史及发展现状,并介绍了这项技术的机理以及在复合材料中的应用。
关键词:化学气相沉积;碳化硅;晶须;复合材料
Abstract
Abstract: The SiC whisker (SiCw) is a sort of short fibers in nanoscale. It has quite high mechanical strength in the orientation of growth. For this reason, the SiCw has been widely used in industry and normal life. This article reviewed the research history and present situation of the method of using the chemical vapor deposition to synthesize the SiCw, meanwhile introducing the mechanism of this technology and the application in the field posite material.
Key words: chemical vapor deposition; SiC; whisker; composite material
第一章引言
化学气相沉积法
化学气相沉积法,即Chemical Vapor Deposition(一般简称为CVD)。它是利用气态物质在固体表面上进行化学反应,生成固态沉淀物的过程[1]。它可以利用气相间的反应,在不改变基体材料的成分和不削弱基体材料的强度的条件下,赋予材料表面一些特殊的性能。利用这一特点,CVD技术在刀具加工,耐磨耐热耐腐蚀材料,宇航工业,原子反应堆,生物医药,电子电路等领域有着极大的应用。
CVD发展历史
CVD方法是美国人首先提出。在1960年举办了第l届CVDJohn , “Chemical Vapor Deposition”作为这一技术的专用术语。
从20世纪70年代初至今,CVD地区和国际性会议频繁召开,CVD技术发展迅速,各个国家各个地区相继发展研究。
在国内,以中国科技大学为代表的一批高校和研究部门自70年年代已开始进行CVD技术的研究,至今已取得了较为丰厚的成果。
CVD技术原理
CVD是利用气态物质在固态表面进行反应生成固态沉积物的过程,包括热分解,热化合等反应过程。其一般包括三个步骤:产生挥发性物质;将挥发性物质输运到沉淀区;在基体上发生化学反应而生成固态物质。其原理示意图见图1[2]。该技术所需的反应体系一般满足下列一些要求
能够形成所需要的材料沉积层或材料层的组合,其它反应产物均易挥发;
反应剂在室温下最好为气态,或者在不太高的温度下有相当的蒸汽压,且容易获得高纯品;
沉淀装置简单,操作方便,工艺上具有重现性,适于批量生产,成本低廉。
一些新型CVD技术
近年来,随着研究的不断深入,出现了许多新型的CVD技术[3]
MOCVD
MOCVD(金属有机化合物化学气相淀积)是一种利用低温下易分解和挥
发的金属有机化合物作为物质源进行化学气相沉积的方法, 主要用于化合物半导体气相生长。清华大学的阮勇等人利用该技术已成功制备了PZT薄膜[4],可以预见,这项技术的前景十分光明。
PCVD
PCVD(等离子体化学气相沉积)借助于气体辉光放电产生的低温等离子体来增强反应物质的化学活性,促进气体间的化学反应, 从而能在较低的温度下沉积出所需的涂层。
LCVD
图1 CVD反应示意图
LCVD(激光化学气相沉积)是在真空室内放置基体, 通入反应原料气体, 在激光束作用下与基体表面及其附近的气体发生化学反应, 在基体表面形成沉积薄膜。
HWCVD
HWCVD(热丝化学气相沉积)采