Получение пространственно упорядоченных пироуглеродных структур водородным восстановлением тетрахлорида углерода

Характер зависимостей скорости осаждения пироуглеродных структур от скорости подачи ПГС при постоянных температуре и мольном соотношении компонентов подтверждает тот факт, что процесс идет в кинетическом режиме: расход ПГС практически не влияет на скорость роста структур. Кроме того, наблюдается корреляция скорости роста пироуглеродных структур и соотношения компонентов ПГС. Скорость роста коррелирует с количеством СС14 в газовой фазе при сохранении заданного мольного соотношения СС14 : Н2. Эта корреляция имеет место при сравнительно большом разбросе в скоростях подачи СС14 (например 10—100 мл/ч). При выращивании слоев пространственно упорядоченных пироуглеродных структур оптимальное соотношение подбирается исходя из геометрического фактора конкретной установки и требований к морфологии поверхности получаемого покрытия.

На основании исследования кинетики реакции восстановления тетрахлорида углерода водородом определены оптимальные параметры процесса. В этих

Таблица 1 Оптимальные параметры процесса осаждения

 

Температура, К

1523-1573

Давление, Па

105

Состав ПГС

СС14 : Н2 = 1 : 9

Расход ПГС, м3/час

400-500

Скорость роста покрытия, мкм/ч

до 200

Материал подложки

Графит, кварц, сапфир, кремний, метал-

 

лы

Типы подложек

Стержень, нить, жгут, ткань, таблетка, проволока, лента, графи-

 

товые волокна

Прямой выход целевого продукта, %

12-15

Сквозное извлечение, %

83-87

условиях получены образцы покрытия пространственно упорядоченных пироуглеродных структур на графитовых подложках со скоростью роста до 0,2 мм/час, что более чем на полтора порядка превышает скорость роста в получившей широкое распространение технологии пиролиза метана в вакууме. Оптимальные параметры процесса и характеристики графитовых изделий с покрытиями из пироуглерода даны в таблицах 1 и 2. Дополнительным параметром, определяющим механизм и кинетику процесса, наряду с температурой и давлением является «третий параметр» — отношение свободного объема реакционного пространства к площади поверхности осаждения (Уу/5жзж^). Моделирование элементарных реакций при химическом осаждении пироуглеродных структур и экспериментальная проверка результатов моделирования показали, что при больших значениях этого параметра скорость осаждения пироуглеродных структур остается постоянной и относительно низкой. С уменьшением указанного отношения наблюдается увеличение скорости осаждения в 4—5 раз, связанное с уменьшением коли-

Перейти на страницу:
1 2 3 4 5

Водные клопы гладыш, гребляк, плавт, водяной скорпион
Водные клопы: гладыш, гребляк, плавт, водяной скорпион Гладыш Гладыш (Notonecta glauca L.) относится к отряду клопов (Hemiptera), принадлежа к семейству гладышей (Notonectidae). Часто ...

Основы учения о биосфере
Основы учения о биосфере Все живые существа тесно связаны между собой и с окружающей средой, образуя экосистемы — сообщества взаимодействующих организмов. Экосистемой является и лишайник ...

Многообразие форм поведения
Поведение – это врожденные активные действия животного и их вариации в ответ на воздействие внешних и внутренних факторов. Все разновидности индивидуального, репродуктивного и социального п ...