化学气相沉积SiC涂层反应特性及沉积过程的模拟研究

借助基于有限元原理的COMSOL软件和分子动力学模拟原理的Reax FF软件对化学气相沉积技术制备SiC涂层的反应特性及沉积过程进行模拟研究，为高温抗氧化复合涂层体系中SiC中间层的工艺优化及制备提供理论支持。结果表明，化学气相沉积SiC涂层过程包括前驱体三氯甲基硅烷(CH₃SiCl₃)的扩散过程和热解反应过程，SiC涂层在扩散过程不会生长，仅从10^-4 s后的热解反应过程开始生长，沉积生长过程同时伴随涂层的解离。随着入射粒子能量的增大，单位时间内沉积到基底表面的Si和C粒子数不断增加。提高粒子入射能量有利于提高SiC涂层的致密度，当入射粒子能量大于2 eV时可以实现SiC涂层的均匀生长，而当入射能量高于6 eV时，解离的Si和C粒子数量增大，不利于SiC涂层的生长。综合而言，当入射能量为3 eV时，化学气相沉积的SiC涂层综合性能最佳。