[發明專利]具有包含TaC的涂層的碳材料及其制造方法

有效

• 申請號: 201880028002.8
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN110573476B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 曺東完
• 申請（專利權）人: 韓國東海炭素株式會社
• 主分類號: C23C16/32
• 分類號: C23C16/32;C04B41/87;C04B35/52;C04B38/00;C04B41/45;C04B41/50;C04B41/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

1.一種具有包含TaC的涂層的碳材料，包括：

碳基材；及

在所述碳基材上形成的，由XRD分析的X線回折所發生的（111）面的回折峰值為最大值的包含TaC的涂層，

其中所述包含TaC的涂層是通過化學氣相沉積CVD形成的，

其中所述包含TaC的涂層的（200）面回折峰值與（111）面回折峰值之比少于或等于0.40，其中所述回折峰值由XRD分析中的XRD生成，

其中所述包含TaC的涂層的XRD分析的回折線的半寬度少于或等于0.15°。

2.根據權利要求1所述的具有包含TaC的涂層的碳材料，其中，所述包含TaC的涂層的表面硬度根據以下數學式1計算，

數學式1

表面硬度值/GPa=-38A²+12A+14至17

A:XRD分析時包含TaC的涂層的（200）面的回折峰值/（111）面的回折峰值。

3.根據權利要求1所述的具有包含TaC的涂層的碳材料，其中，所述包含TaC的涂層，平均結晶粒大小為10?-50?。

4.根據權利要求1所述的具有包含TaC的涂層的碳材料，其中，所述包含TaC的涂層的表面硬度在15GPa以上。

5.根據權利要求1所述的具有包含TaC的涂層的碳材料，其中，所述包含TaC的涂層的表面刮痕實驗值在3.5N以上。

6.根據權利要求1所述的具有包含TaC的涂層的碳材料，其中，自所述碳基材表面深度為80?-150?的區域的TaC含量為15vol%至20vol%。

7.根據權利要求1所述的具有包含TaC的涂層的碳材料，其中，所述包含TaC的涂層的表面刮痕值根據以下數學式2計算,

數學式2

表面刮痕值/N=自所述碳基材表面深度為80?-150?的區域的TaC含量/vol%×(1.4至1.6)-19.5。

8.根據權利要求1所述的具有包含TaC的涂層的碳材料，其中，所述碳基材的熱膨脹系數為7.0×10^-6/K至7.5×10^-6/K。

9.一種具有包含TaC的涂層的碳材料的制造方法，包括以下步驟：

準備碳基材；及

在所述碳基材上在1500 ℃以上溫度，利用CVD法形成由XRD分析的X線回折所發生的峰值中，（111）面的回折峰值為最大值的包含TaC的涂層，

其中所述包含TaC的涂層的（200）面回折峰值與（111）面回折峰值之比少于或等于0.40，其中所述回折峰值由XRD分析中的XRD生成，

其中所述包含TaC的涂層的XRD分析的回折線的半寬度少于或等于0.15°。

10.根據權利要求9所述的具有包含TaC的涂層的碳材料的制造方法，其中，所述形成包含TaC的涂層的步驟之后，進一步包括在1800℃以上溫度進行熱處理的步驟。

11.根據權利要求10所述的具有包含TaC的涂層的碳材料的制造方法，進一步包括，所述形成包含TaC的涂層的步驟與所述熱處理的步驟之間進行冷卻的步驟。

12. 根據權利要求9所述的具有包含TaC的涂層的碳材料的制造方法，其中，所述形成包含TaC的涂層的步驟，根據所述具有包含TaC的涂層的碳材料的所需表面硬度值，包含TaC的涂層形成為具有滿足以下數學式1的（111）面的回折峰值與（200）面的回折峰值之比，

數學式1

表面硬度值/GPa=-38A²+12A+14至17

A:XRD分析時包含TaC的涂層的（200）面的回折峰值/（111）面的回折峰值。