文档介绍：西北工业大学
硕士学位论文
金属有机化学气相沉积法制备氧化钇涂层的探索研究
姓名:付正
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:张立同;成来飞
20060301
摘要热稳定性好、在高温下与铀及其合金化学稳定性好,是公认的熔铸铀和铀合金用石墨坩埚的有效阻碳涂层。目前,制备涂层的主要方法有刷涂法、热喷涂法、等离子喷涂法,但这些方法不能满足涂层对厚度、结合强度、完整性的要求。金属有机化学气相沉积法且恢窒冉耐坎阒票阜椒ǎ采用此方法制备的涂层具有质量高、完整性好、厚度易于控制等优点。本文针对铀合会熔炼用石墨模具的高温阻碳涂层,探索票竃坎愕目尚行浴主要研究内容与研究结果如下:ü郧扒錣喙匦灾实难芯考笆笛樘剿鳎兄屏票竃坎愕氖笛樯璞浮Q芯勘砻鳎捎贸粱尤忍逵胧⒐艹积腔分离、前驱体靠沉积区辐射加热、无真空系统的卧式反应炉可以满足要求。ü訷坎愠煞趾臀⒔峁沟姆治觯芯苛薓工艺参数对涂层质量的影响规律:前驱体在沉积区的浓度直接影响涂层的沉积,只有当前驱体浓度超过饱和浓度时,才能制备出与基底结合良好的涂层;沉积涂层的质量随温度升高而变好,癈沉积的涂层与和。沉积的涂层相比,缺陷减少,涂层与基底结合较好:沉积温度会影响涂层晶粒类型,在咨℃沉积涂层晶粒呈柱状晶形,和娉粱坎阄5戎峋危基底类型影响涂层质量,在石英基底上沉积涂层最致密,与基底结合最紧密;基底类型不同导致沉积涂层的温度范围的差异,对于石英基底,沉积出涂层的温度范围为。杂贑灼湮露范围为℃。关键词:金属有机化学气相沉;氧化钇涂层;;设备
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—虺芛作为票竃涂层的前驱体。常温下为白色粉末,不溶于水,其它物理和化学性质在第三章有较详细的研究。制各坎闼〉钠次H燃谆柰,简称。一种无色液体,其熔点为一.、⒆呕鸬阄。⒚芏任实验所用载气及反应气体均为北京普莱克斯实用气体有限公司产品,主要性能指标见表。/表及主要性能指标—
.⒔;基底:氖⒉A基底:在三维疭复合材料上制备坎瓹/;基底:在基底上制备纳米涂层;基底:抛光的基底。三维疭复合材料由西北工业大学超高温结构复合材料实验室提供。尺寸为。涂层的制备在自行研制的卧式热壁薪校咛逖兄乒见第四章。沉积室由石英玻璃管制成,采用—艏尤龋缮轮。前驱体热重一差热实验在德国旧腟戎匾徊钊仁验仪上完成。显微组织观察在日立璧缇上进行。成分分析在同立浔傅拿拦鶨芷滓巧辖小O嘧槌煞治鲈赑公司生产的疨湎哐苌湟巧辖小高温处理实验设备采用热压炉。.两北荡笱叮甹。学位论文
曼曼曼鼍苎笪苎笪苎曼鲁蔓皇暑皇寰驶驶事凛韭谅实验方法坎愕闹票采用ひ眨砸患谆裙柰,为前驱体,在加工后的三维疭复合材料试样表面沉积每次沉积时间为小时涂层。作为载气,通过鼓泡的方式将氲礁呶鲁粱校琀隡的流量比为:3粱露任。
...直鹞Jɑ底和三维疭复合材料基底采用化学气相沉积法制备的坎恪4油贾锌梢看出,在这两种基底上制备的坎惚砻嫘蚊灿胪坎隳诓拷峁雇耆嗤?杉当沉积坎愕揭欢ê穸仁保坎憬峁共辉偈芑椎挠跋臁K员臼笛樗褂的坎憔谌珻/春喜牧匣咨现票浮根据实验室张显博士的研究成果,采用纳米过渡层可以减轻由于与涂层较大的热膨胀系数差异引起高温下涂层脱落现象。涂层用以下方法制备:首先配嚣含脲柠檬酸钇溶液,将适量的硝酸钇溶液倒入烧杯中,加入一定量的柠檬酸形成胶体,柠檬酸的用量按硝酸钇与柠檬酸的摩尔数比,称适量的尿素加入到溶液中,,将试样在配制的含脲柠檬酸钇溶液中浸渍,取出后将试样平放在工作台上,室温放置螅俜诺胶嫦渲懈稍温度为~。蔽饰稍锖蟮氖匝。掌跫卤N陔财;条件匝妗小时高温处理,可得到与坎憬岷锨慷适当的不连续纳米过渡层。对不同的基底采用不同的表面处理工艺,以满足实验的要求:珻/春喜牧仙现票窩坎愕氖匝捎萌缦鲁绦虼恚何水乙醇℃下清洗,/中下清洗,超声波清洗去离子水冲洗后烘干;先对表面进行抛光之后采用以上步骤进行处理坎闵现票改擅譟坎愕氖匝么捣缁蹈删弧⒉AЩ拙∏夥帷⑽匏凭ǔㄇ逑春蠛娓伞利用实验室原有实验设备,根据票竃坎愕囊G蠹扒扒宓西北工业大学砸士学位论义、
。通过不断改善实验室设备,了解设备对涂层制备的影响,进而设计出