Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание барьерного слоя ТаС на УУКМ химическим осаждением из газовой фазы

ФИО
Ерёмин Сергей Александрович
Электронная почта
a1db56c93f9serega21_93@mail.ru
Номинация
Материаловедение
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Функциональных наносистем и высокотемпературных материалов
ФИО научного руководителя
к. т.н., доцент Аникин В.Н.
Академическая группа
МФХ-15-2
Наименование тезиса
Создание барьерного слоя ТаС на УУКМ химическим осаждением из газовой фазы
Тезис

Целью работы являлось создание барьерного слоя на УУКМ толщиной  от 20 до 40 мкм. Барьерный слой должен предотвращать диффузию кислорода к подложке. В работе стоит задача обеспечить работоспособность острых кромок летательного аппарата изготовленного УУКМ, при температуре и времени эксплуатации 2100 0С и 20 секунд соответсвенно.

Для синтеза покрытия применялся метод химического осаждения из газовой фазы. Суть процесса состоит в том, что пары легколетучего соединения (хлорид, фторид) вступает во взаимодействие с метаном, в результате химической реакции на подложке обрауется покрытие. В работе использовался хлорид тантала V. Расходы газов устанавливались по ротаметрам. Для того, чтобы понять как масса хлорида испаряется в еденицу времени, были проведены эксперименты по определению испаряемости хлорида тантала при трёх температурах 1700С,190 0С, 205 0С. Установлено,что концентрация хлорида снижается до определённого значения, при опредлённых расходах аргона,затем остаётся величиной постоянной, то есть перестаёт зависеть от расхода транспортного газа.  Эксперименты по осаждению карбида тантала были проведены при температурах 9000С, 9500С, 1000 0С, время осаждения составляло 2 часа.

Образццы после проведения опытов по осаждению карбида тантала, подвергались фазовому анализу и исследования на растровом электронном микроскопе.  На образцов покрытие на, которые осаждалось при температуре 950 0С и 1000 0С,  обнаружена только одна фаза -фаза карбида тантала,  для образца с покрытием полученным при 900 0С, обнаружены 2 фазы карбид тантала и углерод, отсутсвие фаз оксидов, связано с использование высокочистых газов.

Исследование на РЭМ ,  позволило выявить, что для все трёх случаев химического осаждения из газовой фазы покрытий, все три имеют различную структуру покрытия, и различную  покрытий. Так же обнаружен эффект инфильтарации из гаовой фазы карбида тантала, это проявляется  в виде прослоек карбида тантала которые обволякивают углеродное волокно внутри композита. Глубина такой проптики может варьироваться от 200 до 400 мкм. В дальнейшем планируется проводить испытание по определнию скорости окисления покрытий карбида тантала, с нанесённым поверх него слоем из кремния.

Научный руководитель - к. т.н., доцент Аникин В.Н.