CVD温度对钽涂层组成、显微组织及形貌的影响-论文.pdf

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1、第36卷第4期穗有金2012年7月V01．36No．4CHINESEJOURNALOFRAREMETALSJtd．2012CVD温度对钽涂层组成、显微组织及形貌的影响蔡宏中，魏巧灵，陈力，王云，胡昌义(稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，昆明贵金属研究所，云南昆明650106)摘要：利用TaC12-H2-HC1反应体系，采用冷壁式化学气相沉积法(CVD)在钼基体表面沉积钽涂层。通过x射线衍射仪、金像显微镜及扫描电镜等手段，对不同沉积温度下钽涂层的组成、组织及形貌进行了研究。结果表明：在1000～1300oC范围内，钽沉积层的相组成无变化，而对择优生长有一定

2、影响；钽沉积层晶粒尺寸随沉积温度的升高而增大；钽沉积层表面颗粒呈金字塔形多面体且随沉积温度的升高而增大。关键词：化学气相沉积；钽涂层；相组成；显微组织；形貌doi：10．3969／j．issn．0258—7076．2012．04．010中图分类号：TG146．416文献标识码：A文章编号：0258—7076(2012)04—0563—05EfectofChemicalVaporDepositionTemperatureonComposition，MicrostructureandSurfaceMorphologyofTantalumCoatingsCaiHo

3、ngzhong，WeiQiaoling，ChenLi，WangYun，HuChangyi(StateKeyLaboratoryofAdvancedTechnologiesforComprehensiveUtilizationofPlatinumMetals，KunmingInstituteofPreciousMetals，Kunming650106，China)Abstract：TheTacoatingonthesurfaceofMomatrixwaspreparedbycold·wallCVDinTaC12一H2·HC1system。Theinfluenc

4、esoftemperatureonphasecomposition，microstructuresandsurfacemorphologyofthecoatingwerestudied．Theresultsshowedthatwithin1000～1300oC，withtheincreaseoftemperature，althoughgrainsizeincreased，therewasnoobviouschangeonthephasecompositionoftantalumcoating；theTacrystalswerepolyhedralpyrami

5、dandincreasedwiththetemperature．Keywords：chemicalvapordeposition(CVD)；tantalumcoating；phasecomposition；；surfacemorphology难熔金属钽具有熔点高(2996oC，仅次于w，被广泛的应用于无机材料表面改性涂层制备、物Re)、高温强度高、热膨胀系数低、导电性良好、质提纯、研制新晶体以及沉积各种单晶、玻璃态无可焊性能、极高的耐腐蚀性(常温下可以与铂媲机薄膜材料领域-lJ。以化学气相沉积法在工件美)等优点。，被广泛应用于电子电气、化工、或容器内壁上沉积

6、一层钽涂层，在保证材料具有航空航天、医疗卫生、军事等领域，是高新技术领良好的耐蚀性能的同时，可大大降低材料的使用域中不可缺少的材料。但钽在地球中的储量量。热壁式化学气相沉积一般采用电阻炉加热，反极少，仅为地壳质量的0．0002％，因此，节约钽资应器内壁温度与沉积基体温度一致，因此反应器源的使用具有非常重要的意义。化学气相沉积内壁也发生沉积反应，浪费原材料并造成反应器(CVD)是一种通过化学气相反应在被加热的固体的污染。冷壁式化学气相沉积采用感应加热方式，表面生成固态沉积物的工艺方法，具有沉积层纯只有基体被加热，故只有基体上才能发生沉积反度高、致密、沉积速度快

7、，可进行多元合金沉积等应，大大减少了原材料的浪费，解决了反应器的污特点。由于CVD技术独特的优点，目前该技术已染问题，增强了反应装置的通用性。开展钽的化学收稿日期：2011一o4—28；修订日期：2012—03—08基金项目：国家自然科学基金资助项目(50171031)；云南省自然科学基金资助项目(2010zc251)作者简介：蔡宏中(1978一)，男，云南建水人，硕士，工程师；研究方向：稀贵金属材料通讯联系人(E—mail：hey@ipm．com．cn)1J1J1j1J1J1J4期蔡宏中等CVD温度对钽涂层组成、显微组织及形貌的影响567RareMetal

8、s(VolumeTwo)[M]．Beijing：Me