LDIPコーティングに高純度グラファイトディスクが使用されるのはなぜですか？高温基板成功のための必須要因

高純度グラファイトディスクは、このプロセスにおける基板の業界標準です。なぜなら、低密度等方性熱分解炭素（LDIP）堆積の過酷な環境に耐える独自の能力を備えているからです。このプロセスは1550℃を超える温度を伴うため、基板は永続的な結合を確保するために、コーティングの膨張挙動と物理的に一致しながら、例外的な熱安定性を提供する必要があります。

コアの要点 LDIPコーティングの成功は、コーティングと基板間の機械的応力を最小限に抑えることに大きく依存します。グラファイトは、耐熱性だけでなく、熱膨張係数がコーティングと一致するため、重要な冷却段階での構造的破壊を防ぐために選択されます。

熱安定性の重要な役割

極度の熱への耐性

LDIPコーティングの堆積環境は信じられないほど過酷です。基板は、1550℃を超える温度で構造的完全性を維持する必要があります。

高純度グラファイトは、劣化や変形なしにこの熱負荷に耐えることができる数少ない材料の1つです。

化学的適合性

接着は単なる機械的なプロセスではなく、化学的なプロセスでもあります。グラファイト基板は、堆積された熱分解炭素と同様の化学的特性を共有しています。

この類似性は、ベースとコーティングの間に自然な親和性を育み、化学的に異なる材料では不可能な、より強力な基本的な界面を形成します。

構造的完全性の確保

熱膨張係数の一致

高温コーティングにおける最も重要な課題は冷却段階です。

基板とコーティングが異なる速度で収縮すると、結合線に応力が蓄積します。

グラファイトは、LDIPと類似の熱膨張係数を共有しているため選択されます。これにより、ディスクとコーティングの両方が一体となって膨張および収縮することが保証されます。

接着の強化

膨張挙動が整列しているため、熱サイクル全体を通じて機械的結合は妨げられません。

この同期により、ディスクへのコーティングの全体的な接着力が大幅に向上します。

一般的な故障モードの防止

剥離の軽減

異種材料のコーティングにおける主なリスクは剥離、つまりコーティングが基板から剥がれることです。

グラファイトを使用することで、この故障メカニズムを駆動する熱不一致が解消されます。

ひび割れの回避

不均一な冷却による内部応力は、コーティングの亀裂の主な原因です。

グラファイト基板は、冷却期間中のひび割れのリスクを最小限に抑え、最終製品が完全で均一であることを保証します。

目標に合わせた適切な選択

基板の選択は、ベース材料の物理的および熱的特性がコーティングプロセスと一致していることを確認することです。

• コーティングの寿命が主な焦点の場合：時間の経過とともに応力亀裂を防ぐために、コーティングを反映した熱膨張係数を持つ基板を優先してください。
• プロセスの安全性が主な焦点の場合：基板材料が、堆積ポイント（この場合は1550℃以上）を大幅に上回る温度での安定性定格であることを確認してください。

グラファイト基板の熱的および化学的特性とLDIPコーティングを同期させることにより、製造プロセスを生き残る耐久性の高い高整合性の結合を確保します。

概要表：

特徴	高純度グラファイトの利点	LDIPコーティングへの影響
熱安定性	1550℃を超える温度に耐える	堆積中の構造的完全性を維持する
膨張係数	LDIP熱膨張に一致する	機械的応力とコーティングの剥離を防ぐ
化学的親和性	熱分解炭素に類似	基本的な界面結合と接着力を強化する
構造的安全性	熱衝撃への耐性	重要な冷却段階でのひび割れをなくす

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参考文献

1. Ruixuan Tan, Bo Liu. A new approach to fabricate superhydrophobic and antibacterial low density isotropic pyrocarbon by using catalyst free chemical vapor deposition. DOI: 10.1016/j.carbon.2019.01.041

この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Solution ナレッジベース .