Кристаллизация тугоплавких металлов из газовой фазы. М., Атомиздат, 1974, 264 с. (Авт.: Иванов В. Е., Нечипорен-ко Е. П., Криворучко В. М., Сагалович В. В.)
Рассмотрены методы получения чистых металлов и сплавов, а также покрытий из тугоплавких металлов путем осаждения из газовой фазы с участием химической реакции (водородное восстановление и термическое разложение легколетучих металлсодержащих соединений). Изложены теоретические основы процессов, значительное внимание уделено их аппаратурному оформлению.
Описываются свойства получаемых металлов, которые находят широкое применение в современной технике. Рассматриваются возможности регулирования параметров процесса с целью получения материалов с заданным комплексом физико-химических, механических и других свойств. Уделено внимание перспективам развития методов осаждения из газовой фазы и расширения применений этих методов.
Книга содержит 64 рисунка, 54 таблицы. Библиография — 379 наименований.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Из многочисленных методов получения чистых металлов и материалов с заданными свойствами, необходимых для современной техники, кристаллизация из газовой фазы привлекает все большее внимание исследователей и технологов. Этот метод за последние годы получил широкое распространение.
Под термином «кристаллизация из газовой фазы» в общем случае подразумеваются такие процессы, как водородное восстановление металлов, термическое разложение и диспропорцио-нирование металлсодержащих соединений различного рода, так называемые транспортные реакции и т. д. Часто к этой категории процессов относят также конденсацию паров металлов в вакууме. Все эти методы чрезвычайно перспективны и представляют значительный научный и практический интерес.
Некоторые из перечисленных способов были открыты еще в конце XIX века и нашли широкое применение для получения особо чистых металлов: циркония, титана и др. (методы ван Аркеля и де Бура). Другие способы, как например, осаждение из газовой фазы металлических и неметаллических материалов для получения покрытий, пленок и изделий из тугоплавких металлов, все еще развиваются.
Благодаря простоте технологии и возможности получения металлов с заданными свойствами методы химической кристаллизации из газовой фазы стоят в ряду наиболее перспективных в арсенале современной техники.
К сожалению, разработка теоретических основ этих процессов находится лишь на начальной стадии, их кинетические характеристики изучены плохо и технология этих процессов практически основана на эмпирических данных и подборе оптимальных условий. Это в значительной мере сдерживает развитие самих методов и препятствует их более широкому применению в производстве.
Поэтому обобщение имеющихся экспериментальных данных по осаждению из газовой фазы, тщательный анализ результатов их практического использования в различных условиях и для различных материалов, а также сравнение результатов, полученных этим и другими методами, и, наконец, оценка степени
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие' . . '................. 3
Глава 1. ВВЕДЕНИЕ.............. . 5
Глава 2. НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ХИМИЧЕСКОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ 23
Термическое разложение карбонилов...... 29
Влияние электростатического поля......... '35
Содержание углерода в покрытиях ........ 37
Проблема газа-носителя........... 40
Инертные газы-носители........... 41
Химически активные газы-носители........ 42
Получение металлических покрытий водородным восстановлением хлоридов металлов ... ........ 47
Получение сплавов . . . . . . . . . . . . 48
Глава 3. ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.......... 51
Реакционная камера ... ......... 53
Испаритель............... 60
Система очистки газов.......... 64
Очистка газов от кислорода .......... 66
Очистка газов от окиси и двуокиси углерода . ... . . 67
Очистка газов от водяных паров......... . 68
Дистилляция.............. 68
Система конденсирующих устройств . . . ... . . 69
Нагрев образцов ........ ~ ..... 71
Измерительный комплекс........... 73
Глава 4. КИНЕТИКА ОСАЖДЕНИЯ........... 75
Термическое разложение кароонилов тугоплавких металлов . . 76
Разложение карбонила молибдена........ 76
Разложение карбонила вольфрама........ 81
Разложение карбонила рения.......... 82
Водородное восстановление хлоридов (Mo, W, Та, Nb) ... 82
Термическая диссоциация хлоридов ........ 90
Осаждение W, Mo, Nb, Ti, Zr, Hf........ . 90
Осаждение рения............. 96
: ' Осаждение иридия............ 97
: Водородное восстановление фторидов тугоплавких металлов 98
Осаждение вольфрама............ 98
' Осаждение рения ............. 107
Осаждение иридия . . . •......... 108
' Получение тугоплавких металлов из металлорганических соединений ............... 108
Иридий............. . . 108
Вольфрам ....... ........ 109
Молибден............... 111
263
Методы понижения температуры процесса кристаллизации из
газовой фазы.............. 113
Высокочастотное поле............ 114
Электронный удар............. 122
Тлеющий разряд............. 129
Влияние поверхности подложки на скорость осаждения металла 132
Глава 5. НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ и ПОКРЫТИЙ из них.............. Ш.
Примеси в металлах, полученных кристаллизацией из газовой
фазы................ 134
Механические свойства металлов........ 146
Влияние поверхностной пленки на механические свойства
металлов............... 153
Прочность сцепления покрытий с основой...... 158
Типы сцепления............. 158
Методы измерения прочности сцепления....... 158
Термические напряжения............ 162
Способы повышения прочности сцепления...... 169
Проблема плотности............ 178
'. Плотность металлов............ 178
Рост кристаллов............. 189
Микроструктура............. 195
' Текстуры в тугоплавких металлах и сплавах...... 200
Получение текстурированных слоев металлов..... 201
Текстуры в сплавах тугоплавких металлов...... 215
Механизмы образования текстур......... 216
Высокотемпературная стабильность текстур тугоплавких металлов................ 227
Высокотемпературная стабильность микроструктуры . . . 231
Эмиссионные характеристики осажденных металлов. ... 236
Глава 6. ПОЛУЧЕНИЕ СПЛАВОВ............ 241
Получение сплавов при разложении карбонилов и при водородном восстановлении хлоридов металлов....... 241
Получение вольфрам-рениевых сплавов при водородном восстановлении WFe и ReFe........... 243
Получение тантал-алюминиевых сплавов ....... 248
Кристаллизация тройных вольфрам-молибден-рениевых сплавов 250
Список литературы ...'............ 253
Цена: 300руб.
