预制体类型及孔隙结构对化学气相渗透TaC的影响

摘要

在分析和计算机准三维(2.5D)针刺整体炭毡、低密度炭毡孔隙结构的基础上,研究不同温度和压力下反应气体在上述预制体孔隙中的扩散行为、TaC的沉积速率及渗透深度.结果表明:在800～1000 ℃和60～400 Pa时,TaCl5气体在低密度炭毡中的有效扩散系数大于其在准三维针刺毡中的有效扩散系数.在800～950 ℃时,TaC在准三维针刺整体炭毡中的沉积速率大于其在低密度炭毡的沉积速率,但在950～1 000 ℃则刚好相反;在800 ℃和不同压力下,TaC在准三维针刺整体炭毡中的沉积速率均大于其在低密度炭毡中的沉积速率;TaC在低密度炭毡的沉积过程受表面反应控制和孔隙扩散控制的转变温度为950 ℃,而在准三维针刺整体毡中的转变温度则为900 ℃.在800 ℃和200 Pa时,TaC在不同预制体中的渗透深度均为100%,随着沉积温度的升高以及压力的升高(400 Pa)和降低(60 Pa),TaC在准三维针刺炭毡中的渗透深度显著降低,且明显小于同条件下其在低密度炭毡中的渗透深度.