过渡金属气相沉积工艺-锦益创典(天津)科技有限责任公司

过渡金属主要以钨、钼、钽、铼、铌为主;我司拥有气相沉积技术,并在多个项目上应用推广。

气相沉积技术是利用气相中发生的物理、化学过程,改变工件表面成分,在表面形成具有特殊性能的金属或化合物涂层的新技术。气相沉积通常是在工件表面覆盖厚度约0.5~10μm的一层过渡族元素(钛、钒、铬、锆、钼、钽、铌及铪)与碳、氮、氧和硼的化合物。按照过程的本质可将气相沉积分为化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积( PVD)两大类。

化学气相沉积(简称CVD)是利用气态物质在一定温度下于固体表面进行化学反应,并在其表面上生成固态沉积膜的过程。其过程如下:

①反应气体向工件表面扩散并被吸附;

②吸附于工件表面的各种物质发生表面化学反应;

③生成物质点聚集成晶体并增大;

④表面化学反应中产生的气体产物脱离工件表面返回气相;

⑤沉积层与基体的界面发生元素的互扩散,形成镀层。

物理气相沉积(简称PVD)是将金属、合金或化合物放在真空室中蒸发(或称溅射)。使这些气相原子或分子在一定条件下沉积在工件表面上的工艺。物理气相沉积可分为真空蒸镀、真空溅射和离子镀互类。与CVD相比,PVD法的主要优点是处理温度较低,沉积速度较快,无公害等,因而有很高的实用价值。

一、钽的性质 

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  • 钽具有极高的抗腐蚀性。无论是在冷和热的条件下,对盐酸、浓硝酸及“王水”都不反应。制取各种无机酸的设备中,钽可用来替代不锈钢,寿命可比不锈钢提高几十倍。此外,在化工、电子、电气等工业中,钽可以取代过去需要由贵重金属铂承担的任务,使所需费用大大降低。
  • 钽属于难熔金属的一种,理论上来说上述多孔难熔金属的制备方法都可以制备多孔钽。但是目前报导的基本上是用粉末烧结法和气相沉积法。
  • 钽和铌共生矿。中国是钽和铌富矿国。
  • 多孔钽是一种类似于松质骨的低弹性模量金属,目前广泛应用于骨科领域(如髋关节和膝关节置换术、脊柱外科、骨移植替代物、关节融合)。它的十二面体多孔结构。在医疗救治中,钽具有良好的生物相容性及与人体组织相似的弹性模量,多孔钽材料是用于人体修复的新一代材料,被医学界广泛认为是替代现有不锈钢及钛材料的理想材料。

 钽的应用:

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 二、铌的性质

铌是超导临界温度较高的一种。而用铌制造的合金,临界温度高达绝对温度十八点五到二十一度,是目前常用的的超导材料。

纯铌在电子管中用于除去残留气体,钢中掺铌能提高钢在高温时的抗氧化性,改善钢的焊接性能。铌还用于制造高温金属陶瓷。

铌在外科医疗上也占有重要地位,它不仅可以用来制造医疗器械,而且是很好的“生物适应性材料”。

用途:铌对于热中子的捕获截面很低,因此在核工业上有相当的用处

 二、钨的性质

钨熔点3400℃,是较难熔化的金属,所以不能像钢铁一样熔化加工冶炼。因此钨的加工多以湿法为主,钨的氯化工艺即是其中重要的一环。钨的氯化物有WCL6,WCL5,WCL4,WCL2,WOCL4等,其中以WCL6最为稳定。