Verfahren zur Herstellung einer Siliziumkarbidbeschichtung

Derzeit umfassen die Vorbereitungsmethoden für die SiC-Beschichtung hauptsächlich das Gel-Sol-Verfahren, das Einbettverfahren, das Bürstenbeschichtungsverfahren, das Plasmaspritzverfahren, das chemische Gasreaktionsverfahren (CVR) und das chemische Gasphasenabscheidungsverfahren (CVD).

Einbettungsmethode:

Das Verfahren ist eine Art Hochtemperatur-Festphasensintern, bei dem hauptsächlich die Mischung aus Si-Pulver und C-Pulver als Einbettungspulver verwendet wird, die Graphitmatrix in das Einbettungspulver eingebracht wird und das Hochtemperatursintern im Inertgas durchgeführt wird , und schließlich wird die SiC-Beschichtung auf der Oberfläche der Graphitmatrix erhalten.Der Prozess ist einfach und die Verbindung zwischen der Beschichtung und dem Substrat ist gut, aber die Gleichmäßigkeit der Beschichtung entlang der Dickenrichtung ist schlecht, was leicht zu mehr Löchern führt und zu einer schlechten Oxidationsbeständigkeit führt.

Streichverfahren:

Bei der Bürstenbeschichtungsmethode wird hauptsächlich das flüssige Rohmaterial auf die Oberfläche der Graphitmatrix gebürstet und das Rohmaterial dann bei einer bestimmten Temperatur ausgehärtet, um die Beschichtung vorzubereiten.Das Verfahren ist einfach und die Kosten niedrig, aber die mit der Bürstenbeschichtungsmethode hergestellte Beschichtung ist in Verbindung mit dem Substrat schwach, die Beschichtungsgleichmäßigkeit ist schlecht, die Beschichtung ist dünn und die Oxidationsbeständigkeit ist gering, und es sind andere Methoden zur Unterstützung erforderlich Es.

Plasmaspritzverfahren:

Beim Plasmaspritzverfahren werden hauptsächlich geschmolzene oder halbgeschmolzene Rohstoffe mit einer Plasmapistole auf die Oberfläche der Graphitmatrix gesprüht und anschließend verfestigt und zu einer Beschichtung verbunden.Das Verfahren ist einfach in der Handhabung und kann eine relativ dichte Siliziumkarbid-Beschichtung herstellen. Allerdings ist die durch das Verfahren hergestellte Siliziumkarbid-Beschichtung oft zu schwach und führt zu einer schwachen Oxidationsbeständigkeit, weshalb sie im Allgemeinen zur Verbesserung der Herstellung einer SiC-Verbundbeschichtung verwendet wird die Qualität der Beschichtung.

Gel-Sol-Methode:

Bei der Gel-Sol-Methode wird hauptsächlich eine gleichmäßige und transparente Sollösung hergestellt, die die Oberfläche der Matrix bedeckt, zu einem Gel getrocknet und dann gesintert, um eine Beschichtung zu erhalten.Dieses Verfahren ist einfach durchzuführen und kostengünstig, die hergestellte Beschichtung weist jedoch einige Nachteile auf, wie z. B. eine geringe Temperaturwechselbeständigkeit und leichte Rissbildung, so dass sie nicht weit verbreitet eingesetzt werden kann.

Chemische Gasreaktion (CVR):

CVR erzeugt hauptsächlich eine SiC-Beschichtung, indem Si- und SiO2-Pulver verwendet werden, um SiO-Dampf bei hoher Temperatur zu erzeugen, und auf der Oberfläche des C-Materialsubstrats findet eine Reihe chemischer Reaktionen statt.Die mit dieser Methode hergestellte SiC-Beschichtung ist eng mit dem Substrat verbunden, allerdings ist die Reaktionstemperatur höher und die Kosten höher.

Chemische Gasphasenabscheidung (CVD):

Derzeit ist CVD die Haupttechnologie zur Herstellung einer SiC-Beschichtung auf der Substratoberfläche.Der Hauptprozess besteht aus einer Reihe physikalischer und chemischer Reaktionen des Gasphasenreaktantenmaterials auf der Substratoberfläche, und schließlich wird die SiC-Beschichtung durch Abscheidung auf der Substratoberfläche vorbereitet.Die durch CVD-Technologie hergestellte SiC-Beschichtung ist eng mit der Oberfläche des Substrats verbunden, was die Oxidationsbeständigkeit und Ablationsbeständigkeit des Substratmaterials effektiv verbessern kann, aber die Abscheidungszeit dieser Methode ist länger und das Reaktionsgas hat eine gewisse Giftigkeit Gas.