简述化学气相沉积原理及其应用。
(1) 原理:气相元素或化合物被输运到基体(衬底)表面附近,在一定条件下使它们发生化学反应,并在基体表面发生固相反应成膜;化学反应大致可分为分解反应(热分解)、还原反应、氧化反应、水解反应、聚合反应和输运反应等;使化学反应激活的方法包括加热、高频电压、激光、X射线、等离子体、电子碰撞和催化等。(2) 应用:耐磨镀层:以氮化物、氧化物、碳化物和硼化物为主,主要应用于金属切削刀具。在切削应刷中,镀层性能上主要包括硬度、化学稳定性、耐磨性、低摩擦系数、高导热与热稳定性和与基体酬结合强度。这类镀层主要有TiN、TiC、TaC、HfN、Al2O3、TiB2等,都已得到应用;摩擦学镀层:降低接触的滑动面或转动面之间的摩擦系数,减少粘着、摩擦或其他原因造成的磨损。这类镀层主要是难熔化合物。在镀层性能上主要是硬度、弹性模量、断裂韧性、与基体的结合强度、晶粒尺寸等。高温应用镀层:镀层的热稳定性。高分解温度的难熔化合物,比较适合予高温环境应用。涉及到反应性气氛,就须考虑它的氧化和化学稳定性,可选用难熔化合物和氧化物的混合物。此外有相容的热膨胀特性和强度,如环境有经常性的热震,选择难熔金属硅化物和过渡金属铝化物。这类应用包括火箭喷嘴、加力燃烧室部件、返回大气层的锥体、高温燃气轮机热交换部件和陶瓷汽车发动机缸套、活塞等。开发新材料:陶瓷材料中增韧的化合物晶须可用CVD来生产,已有的Si3N4、TiC、Al2O3、TiN、Cr3C2、SiC、ZrC、ZrO2等。
举一反三
内容
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“等离子体增强化学气相沉积”,是一种化学气相沉积。
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简述化学气相沉积法的五个基本步骤
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薄膜沉积工艺可以分为气相沉积和(______ )两大类,气相沉积又分为(______ )气相沉积和化学气相沉积。
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气相沉积法分为()和化学沉积法;化学沉积法按反应的能源可分为热能化学气相沉积、() 。
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简述化学气相淀积的原理?