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申请/专利权人：湖南云思半导体科技有限公司

摘要：本发明涉及一种TaC陶瓷涂层的制备方法；属于涂层设计制备技术领域。所述制备方法依次包括石墨表面预氧化处理、纳米线的同步制备、TaC陶瓷涂层的制备。本发明通过对石墨基体的预氧化，提高了石墨基底表面粗糙度，增加基体与涂层的机械结合强度和化学反应活性。同时本发明设计了低温原位催化生长的复合纳米线的工艺配合后续TaC陶瓷涂层低温制备工艺，得到了结合强度极高的涂层产物；本发明通过原位生成的复合纳米纤维的同步增韧作用，不仅有效缓解TaC陶瓷涂层与石墨基体热膨胀系数的差异，同时利用复合纳米线的小尺寸效应，有效提高其与TaC相的界面能，提高涂层增韧效果。本发明工艺简单可控，所得产品性能优良，便于工业化应用。

主权项：1.一种TaC陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤一：石墨表面预氧化处理提高石墨基体的化学活性，将石墨基体在400~600℃空气环境下进行预氧化，预氧化时间为5~65min；步骤二：纳米线的同步制备以进行预氧化后的石墨为基体，涂刷三价铁溶液后在80~100℃干燥2~5小时；采用催化化学气相沉积法，以四氯化铪为铪源、四氯化硅为硅源，以石墨为碳源，氩气为稀释气体，压力为500Pa~800Pa，沉积温度为900~1200℃，沉积时间控制在0.5h~3h，在石墨表面原位同步制备碳化硅纳米线和碳化铪纳米线；沉积结束后，置于盐酸溶液中浸泡0.5~5小时，后取出置于蒸馏水中清洗3~5次，后在80~100℃干燥2~5小时；或以进行预氧化后的石墨为基体，涂刷三价铁溶液后在80~100℃干燥2~5小时，采用催化化学气相沉积法法，以四氯化铪为铪源、四氯化硅为硅源、五氯化钽为钽源，以石墨为碳源，氩气为稀释气体，压力为500Pa~800Pa，沉积温度为900~1200℃，沉积时间控制在0.5h~3h，在石墨表面原位同步制备碳化硅纳米线、碳化铪纳米线和碳化钽纳米线；沉积结束后，置于盐酸溶液中浸泡0.5~5小时，后取出置于蒸馏水中清洗3~5次，后在80~100℃干燥2~5小时；得到带有纳米线的石墨基板；步骤三：TaC陶瓷涂层的制备以TaCl5和C3H6分别为Ta源和碳源，采用CVD方法在带有纳米线的石墨基板表面制备TaC陶瓷涂层，制备涂层时，所用稀释气体为Ar，沉积温度为800~1200℃，沉积时间控制在0.5h~5h，压力为500Pa~1000Pa；三价铁溶液选自三氯化铁、硝酸铁、硫酸铁中的至少一种。

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