RU98120361A

RU98120361A - Способ формирования покрытий на основе пиролитического нитрида кремния-бора

Info

Publication number: RU98120361A
Application number: RU98120361/02A
Authority: RU
Inventors: Артур Уильям Мур
Original assignee: Адванст Керамикс Корпорейшн
Priority date: 1996-04-02
Filing date: 1996-09-11
Publication date: 2000-08-27

Claims

1. Способ получения прочно связанного покрытия без трещин из BSi_xN_1+1,33x на углеродном, графитовом или керамическом материале с низким тепловым расширением, отличающийся тем, что покрываемый материал помещают в печную камеру реакционного сосуда, атмосферу в печной камере нагревают до однородной температуры, находящейся в пределах между 1350 и 1550°С, снижают давление в камере до менее чем 1,5 Торр, в эту печную камеру подают пары реагентов, состоящих по существу из аммиака, газообразных источников бора и кремния, а также разбавителя, выбранного из группы, включающей азот, водород и стехиометрический избыток аммиака, регулируют скорость потока аммиака по отношению к скоростям потока источников бора и кремния так, что суммарная скорость потока бора и кремния меньше скорости потока аммиака, посредством чего формируют покрытие из BSi_xN_1+1,33x на материале с низким тепловым расширением, при этом покрытие имеет расхождение теплового расширения по отношению к подложке менее 0,1% при нагревании до 1500°С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание кремния в композиции покрытия составляет 2,0 - 42,0 мас.%, а свободный кремний по существу отсутствует.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что газообразные реагенты направляют в указанную камеру при скоростях газовых потоков, соответствующих следующему соотношению: N/(B+Si)≥2, где N - источник азота, В - источник бора, a Si - источник кремния.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что источником бора является трихлорид бора, источником кремния является трихлорсилан, а источником азота является аммиак.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что температура в печи составляет 1450 - 1550°С.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что содержание кремния в покрытии из PB(Si)N составляет 7 - 35 мас.%.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что покрытым материалом является высокомодульный углерод-углеродный материал.

8. Изделие с покрытием, включающее подложку из углеродного, графитового или керамического материала, на которой формируют покрытие, находящееся в непосредственном тесном контакте с этой подложкой, при этом покрытие содержит аморфную композицию, состоящую по существу из пиролитического (B+Si)N, имеющего состав BSi_xN_1+1,33x, содержащую 7 - 35 мас.% кремния и по существу не содержащую свободного кремния, имеющую по существу постоянную плотность в указанном интервале содержания кремния, и расхождение в тепловом расширении до 1500°С менее чем примерно 0,1% по отношению к тепловому расширению данной подложки, так что покрытие остается нерастрескавшимся при повышенной температуре, причем покрытие получают способом, в котором пары реагентов подают в нагретую камеру печи при однородной температуре осаждения, находящейся в пределах между 1350 и 1550°С, давлении менее 1,5 Торр, пары реагентов состоят по существу из аммиака, газообразных источников бора и кремния, а также разбавителя, выбранного из азота и/или водорода, а скорости потоков газов регулируют так, что суммарная скорость потоков бора и кремния меньше скорости потока аммиака.

9. Изделие по п.8, отличающееся тем, что соотношение потоков газов составляет N/(B+Si)≥2, где N - источник азота, В - источник бора, a Si - источник кремния.

10. Изделие по п.9, отличающееся тем, что источником бора является трихлорид бора, источником кремния является трихлорсилан, а источником азота является аммиак.