Co-Re 化学气相沉积一体化系统的研究
2020-10-21朱黎明杨康宁
机械设计与制造 2020年10期
朱黎明,龚 伟,敬 瑀,杨康宁
(西南科技大学制造科学与工程学院,西南科技大学材料科学与工程学院,四川 绵阳 621000)
1 引言
化学气相沉积是一种利用化工技术制备涂层一种方法,通过使含有薄膜元素的一种或几种化合物在反应室发生气相沉积反应来生成一种或几种单质,来达到防护、美观等功能。在越来越多的领域具有广泛的应用[1-2]。抗高温烧蚀涂层在航空航天等领域应用较广泛,发动机推力室需要承受1000℃以上的高温,对涂层的耐烧蚀性提出比较高的要求[2-4],所以研发新的高温抗烧蚀涂层及相应设备势在必行。目前,抗高温烧蚀涂层的研究主要是Re涂层。化学气相沉积是制备涂层的一种非常有效的方法,其优点在于可以在低温下制备高熔点材料涂层,具有良好的表面覆盖性,能够进行大面积和复杂制品的涂层沉积。文献[5]和中南大学为了提高推力室抗烧蚀能力,利用铱(Ir)优异的抗氧化性能,采用CVD 法制造Re/Ir 复合喷管。但该技术工艺繁琐,造价昂贵。现阶段,Re 的化学气相沉积主要采用ReCl5热分解或ReF6氢气还原法沉积。这两种方法存在沉积温度高(以ReF6为前驱体,沉积温度为(400~1500)℃,以ReCl5为前驱体,沉积温度为(1000~1300)℃),副产品HF 剧毒,铼的氯化物制备困难,不易保存,容易潮解变质分解生成有毒气体等缺陷[6-7]。因此,开发出Co-Re 化学气相沉积一体化系统,该系统不仅具有操作简单,对生长参数要求不严格等优点,还具有节约原料成本。环境友好型等特点。此系统为Co-Re 合金涂层在抗烧蚀领域的研究提供设备支持。……
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