Модульная установка CVD/CVI: одна платформа для исследования процессов газофазного осаждения

ПК «АКТ» разработала лабораторную модульную горячеретортную установку для исследования процессов CVD/CVI и получения композиционных материалов.

Оборудование предназначено для исследования процессов осаждения покрытий и формирования матрицы композиционных материалов из газовой фазы. Установка позволяет работать, в частности, с пироуглеродом, карбидом кремния, нитридом бора и нитридом циркония.

Одна из особенностей конструкции - модульный нагревательный блок с реактором. Он может работать как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Угол наклона изменяется от 0 до 90° с шагом 15°, что позволяет использовать одну установку для разных схем размещения образцов и проведения экспериментов.

В зависимости от задачи установка комплектуется реакторами и нагревательными системами с рабочей температурой до 1000, 1300 или 1600 °C и диаметром рабочей зоны 50, 100 или 150 мм. Конструкция нагревательной части и материал реактора подбираются в соответствии с требуемой температурой процесса.

Отдельный модуль отвечает за подачу технологических газов. Возможны одно-, двух- и многокомпонентные системы, а также работа с испарителями твёрдых и жидких реагентов. Для твёрдых прекурсоров предусмотрен нагрев до 350 °C, для жидких - до 120 °C; при необходимости используются обогреваемые магистрали.

Одна из наиболее интересных возможностей установки - система «вакуумных весов» собственной разработки ПК «АКТ». Она позволяет в реальном времени отслеживать изменение массы всей садки или отдельного образца непосредственно в реакционной зоне. Это даёт возможность исследовать влияние температуры, давления, времени процесса, расхода газов и соотношения реагентов на скорость формирования осадка.

При модернизации реактора установка также может использоваться для реализации процесса «кипящего слоя» при нанесении покрытий на сферические частицы.

Модульная архитектура позволяет менять конфигурацию оборудования под конкретную исследовательскую задачу - от выбора температуры и размера реактора до состава газовой системы и способа подачи прекурсоров.