Для осаждения танталовых покрытий нами впервые была применена безводородная методика газофазного восстановления пентабромида тантала парами кадмия. Покрытия β-тантала были получены при температурах 650-750^оС на подложках Мо, Cu, Al₂O₃, SiO₂, сталь 12Х18Н10Т, сплав ЖС6У-ВИ были получены плотные покрытия. На кварцевом стекле SiO₂ осаждалась смесь α-тантала и β-тантала в соотношении 2:1. Отжиг полученных покрытий при температуре Т = 1273 К переводит β-тантал в α-модификацию. Самую высокую скорость роста покрытий наблюдали на подложке из сплава ЖС6У-ВИ, при осаждении тантала на которой образуется диффузионный слой из интерметаллидов.

Полученные нами покрытия карбида тантала

Покрытия карбида тантала были получены нами на подложках из молибдена, вольфрама, стали и сплава ЖС6У-ВИ методом газофазного безводородного низкотемпературного химического осаждения. На всех подложках покрытие было однофазным с небольшим градиентом по составу ТаС_0,72-0,86. На сплаве ЖС6У-ВИ наблюдалась самая высокая скорость роста покрытий, примерно в два раза выше, чем на подложке из молибдена.

Возможное применение покрытий карбида тантала

Монокарбид тантала – TaC нашел применение в высокотемпературной технике благодаря сочетанию ряда физико-химических свойств (высокая температура плавления 3983°С, устойчивость к радиации, стойкость к коррозии и химическому воздействию). Детали из тантало-вольфрамового сплава, если на них нанесен слой карбида тантала, приобретают высокую жаропрочность. Высокая твердость монокарбида тантала, близкая к твердости алмаза, позволяет использовать этот материал для покрытий инструмента для скоростного резания металла. Высокая устойчивость к диффузии металлов и низкая электропроводность монокарбида тантала позволяют использовать его для создания диффузионных барьерных слоев.

Силицирование – процесс осаждения кремния на поверхности изделия с последующим диффузионным насыщением кремнием поверхностных слоев. Кремний и силициды металлов широко применяются в различных областях микроэлектроники, а также в виде высокотемпературных защитных покрытий и диффузионных барьеров.

Силицирование позволяет получать на поверхности стали слои с высокой концентрацией кремния и не снижает пластичность всего материала, как это происходит при легировании стали кремнием. Кроме того, силицирование может быть совмещено с аустенизация сталей или их закалкой.