多層沉積SiC涂層與石墨基體的界面表征

摘要：目的制備并表征在柔性石墨紙基體上化學氣相沉積(CVD)的多層SiC涂層,及其界面結構、界面處的元素分布等。方法以柔性石墨紙為基體、甲基三氯硅烷(MTS)為硅源、H2為載氣和還原劑、Ar為稀釋氣,在1030~1070℃溫度區間通過真空感應高溫爐在石墨基體上分5次制備了多層SiC涂層。通過SEM和EDS表征并分析該涂層的表面結構和切面結構,以及涂層與基體界面處的元素分布。結果在石墨基體上有效制得了多層SiC涂層,獲得的SiC涂層具有明顯的兩級顆粒結構。經EDS分析確認,在不同沉積層,C與Si的比例的不同。結論實驗證實SiC與基體石墨具有良好化學相容性。SiC涂層表面表觀致密,納米尺度堆積顆粒表觀致密,但在微米尺度的堆積顆粒間存在空隙。多層涂層間具有1~3μm的不致密SiC間隙。涂層一側距界面10μm處的元素分布顯示,Si和C元素化學計量比趨近于11,可以認為是涂層的過渡層。