Co-Re MOCVD 设备反应室流场的CFD 数值仿真
2021-01-27朱黎明崔开放
机械设计与制造 2021年1期
朱黎明,龚 伟,敬 瑀,崔开放
(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
金属有机物化学气相沉积是制备金属薄膜的一种重要途径,所制备的金属薄膜在半导体、电子、航天、军工等领域有广泛的应用[1],然而化学气相沉积是一种对参数要求十分精密的技术,否则会对成膜的质量产生一定的影响。影响化学气相沉积过程最主要的因素是气体的流动与传热,内部气体各参数的热力学差异促进了气体的流动[2],比如温度差、压力差、浓度差等。这种差异促进了分子的流动、对流与扩散,不仅对沉积过程产生影响,反应机理和沉积效果也会受到影响。
抗高温烧蚀涂层在航空航天与军工领域具有广泛的应用,由于航天器的推力室与枪管的炮膛承受很高的温度,因此对抗高温涂层提出了很高的要求。Re 涂层是一种抗高温涂层[3-5],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,但是存在沉积温度太高,Re 的成本太高,产生环境不友好气体等问题[6-7]。课题组采用沉积Co-Re 合金涂层的方式,不仅降低了生产成本,而且提高了涂层的抗烧蚀性和抗氧化性,为开发出新型抗烧蚀涂层提供了可能。采用CFD 流体力学软件对课题组设计Co-Re 化学气相沉积设备反应室进行数值模拟,真实的再现内部气体流动规律,为生产高质量Co-Re 合金涂层提供可能,同时也为进一步优化设备提供支撑。
2 Co-Re 化学气相沉积反应室及计算区域网格划分
Co-Re 化学气相沉积反应室结构简图,如图1 所示。……
登录APP查看全文
