71980

Laboratorium z Nauki o Materiałach II Ćwiczenie 7: Osadzanie warstw metodą PA-CVD    2

między innymi w detektorach optycznych, laserach i ogniwach słonecznych. Jedną z bardzo istotnych zastosowań metody CVD jest modyfikacja powierzchni elementów urządzeń stosowanych w przemyśle narzędziowym i maszynowych. Stosowane są tu głównie warstwy diamentowe, diamentopodobne oraz warstwy węglików, azotków, borków, charakteryzujące się wysoką twardością, odpornością na zużycie mechaniczne (ścierne), a także dużą odpornością na erozję i działanie agresywnych ośrodków chemicznych w podwyższonych temperaturach.

Metoda chemicznego osadzania z fazy gazowej jest również skuteczną metodą modyfikacji materiałów ceramicznych poprzez infiltrację, czyli wypełnienie pustych przestrzeni wtych materiałach. Technikę infiltracji z fazy gazowej stosuje się główmie do impregnacji kompozytów zbrojonych włóknami, np. nasycania wiązki włókien materiałem ceramicznym np. SiC, w wyniku czego tworzy się kompozyt włóknisty o osnowie z węglika krzemu. Infiltracja z fazy gazowej stosowana jest głównie do zagęszczania porowatego grafitu azotkiem lub węglikiem krzemu. Proces infiltracji w tym przypadku wpływa na wzrost odporności na utlenianie, wrost wytrzymałości na zginanie, odporności na tzw. płynięcie grafitu w wysokich temperaturach (powyżej 1350° C). Warstwy materiałów ceramicznych, otrzymywane metodą CVD znajdują coraz szersze zastosowanie w medycynie. Szczególnie interesujące są tu warstwy azotku i węglika tytanu jako pokrycia na narzędzia chirurgiczne; warstwy azotku tytanu są także perspektywiczne dla modyfikacji powierzchni protez części ruchomych organizmów żywych.

Charakterystyka układu do otrzymywania warstw metodą CVD

Układ, w którym zachodzi chemiczne osadzanie z fazy gazowej składa się z trzech zasadniczych części: układu dozującego gazowe reagenty, reaktora oraz układu utylizującego gazy poreakcyjne.

Rys.1. Schemat blokowy układu do nanoszenia warstw metodą CVD.