碳化硅涂层的原理、特点、参数、应用
时间：2016-06-08 作者：91再生 来源：91再生网
碳化硅涂层的抗氧化原理是：在材料表面制备一层均匀致密的抗氧化涂层，利用涂层阻挡氧化气氛中的氧与基体材料发生反应。其阻挡作用可分为物理阻挡与化学阻挡。碳化硅在高温下与氧气反应生成的产物为流动性较好的SiO?。也就是说，涂覆了碳化硅陶瓷涂层的试样在高温含氧环境下使用时表面会生成SiO?，这层SiO?可以填补涂层中的裂纹以及孔洞，减少氧气的渗入，有效阻止氧气向基体内部的扩散，还可以使界面致密度提髙。因此碳化硅和
碳化硅废料通常被作为制备抗氧化涂层的优选材料进行使用。
但是石墨和碳化硅热膨胀系数仍有一定的差异，会导致涂层与石墨基体两者之间在高温下的具有一定的热应力。残余的热应力会导致涂层开裂，甚至脱落，造成涂层不能为基体材料提供连续有效的抗氧化保护。这样就使得众多具有优异高温性能的材料却无法直接用来制备抗氧化涂层来进行使用。因此，较好地解决方法是在材料表面制备具有一定浓度梯度的复合涂层。
目前研究最广泛的抗氧化体系主要是硅化物系列及碳化硅废料的使用。有研究在材料表面涂覆聚碳硅烷溶液或者以聚碳硅烷浸渍碳材料，然后进行高温热裂解，就在石墨表面得到一层具有抗氧化性的碳化硅涂层。也有研究在一定的温度下，以氢气保护，釆用三异丙基硅烷，于石墨表面制备一层具有一定的抗氧化性的无定形碳化硅薄膜。借助于扫描电镜和X射线衍射仪等测试手段对涂层的微观结构和成分进行表征,并对涂层的抗氧化性进行初步研究。
也有碳化硅废料厂家先将试样经过不同时间的化学气相沉积，在试样表面制备一层碳化硅涂层。然后再采用先驱体浸渍裂解，经过反复多次浸渍、裂解在试样表面制得具有抗氧化性的碳化硅薄膜但是单一的碳化硅涂层并不能满足石墨抗氧化需求。一方面是由于涂层与基体结合性不够好容易脱落，另一方面涂层的气密性不够。为了达到更加有效的抗氧化防护作用，需要设计更加具有针对性的复合涂层。
普通的石墨件在性能上面满足不了特殊行业的要求，因此上海弘竣推出带碳化硅涂层的石墨件，带碳化硅涂层的石墨件有以下几个主要特点：
● 耐高温抗氧化：抗氧化,温度高达1600℃时抗氧化性能仍然非常好。
● 纯度高：高温氯化条件下气相沉积出来,纯度高达99.99%。
● 耐冲刷：硬度高、表面致密、颗粒细。
● 抗腐蚀性：耐酸、碱、盐及有机试剂。
主要参数：
● 碳化硅、碳化硅废料表面为β－碳化硅，属面心立方。
● 晶格常数α0.434nm
● 具有高纯度和各项异性。
● 碳化硅涂层具有较高的热导率80W/M?K
● 密度在3.15－3.20g/cm3
● 热膨胀系数4.8×10－6℃
主要应用：
● MOCVD设备中，GaN外延生长用的石墨基座涂层
● 单晶硅外延生长用的石墨基座涂层(平板基座、圆形基座、立体基座等)
● 单晶硅器件烧结炉用的石墨底盘涂层
● 石墨加热器上的表面涂层（平板加热器、圆形加热器、筒形加热器等）
● 各种氧化物隧道窑中烧结用的石墨匣钵涂层
第 12 年
