[发明专利]碳化钽涂层材料

说明书

本发明涉及碳化钽涂层材料，更详细地涉及包括碳基材；及形成在所述碳基材上的碳化钽涂层，并且，所述碳基材的热膨胀系数及所述碳化钽涂层的热膨胀系数的差异为1.0×10^‑6/℃以上的碳化钽涂层材料。

技术领域

本发明涉及碳化钽涂层材料。

背景技术

在高温环境下，碳素材料暴露在氮气、氨气等还原性气体气氛时，会因为与上述还原性气体发生反应出现变质或损伤，如果不经常进行更换，将出现无法实现碳素材料的原本功能的问题。

例如，在火炉内配置由碳素材料构成的产品，在火炉内引入氨气形成氨气氛，并且将火炉内部加热至1200℃左右时，会出现短时间内耗尽由碳素材料构成的产品的问题。

为解决上述寿命问题，使用在碳素材料表面涂覆碳化钽的碳化钽复合体，来实现碳基材与碳化钽的应力减少以及防止涂层剥离的问题，使用与碳化钽具有类似热膨胀系数的碳基材。

然而，与碳化钽具有类似的热膨胀系数的碳基材的种类有限，在用于碳化钽涂层材料时存在问题。并且，即使使用与碳化钽具有类似热膨胀系数的碳基材，也会发生产生应力、弯曲等的问题。

发明的内容

要解决的技术问题

本发明用于解决上述问题，本发明的目的在于提供一种减少碳化钽涂层与碳基材的应力，并解决弯曲、剥离等问题的碳化钽涂层材料。

然而，本发明要解决的问题并非受限于上述言及的问题，未言及的其他问题将通过下面的记载由本领域普通技术人员所明确理解。

解决问题的技术方案

根据本发明的一实施例的碳化钽涂层材料，能够包括碳基材；及形成在所述碳基材上的碳化钽涂层，所述碳基材的热膨胀系数及所述碳化钽涂层的热膨胀系数的差异为1.0×10^-6/℃以上。

根据一方面，所述碳基材的热膨胀系数及所述碳化钽涂层的热膨胀系数的差异能够为1.5×10^-6/℃以上。

根据一方面，所述碳基材的热膨胀系数及所述碳化钽涂层的热膨胀系数的差异能够为2.0×10^-6/℃以上。

根据一方面，所述碳基材的热膨胀系数能够为4.0×10^-6/℃至6.0×10^-6/℃。

根据一方面，所述碳化钽涂层的热膨胀系数能够为7.0×10^-6/℃至7.8×10^-6/℃。

根据一方面，所述碳基材能够包括从由石墨烯、石墨及富勒烯组成的群组中选择的至少一种。

根据一方面，所述碳化钽涂层能够包括0.1μm至1.5μm宽度的裂纹。

根据一方面，所述碳化钽涂层材料的弯曲程度能够为20μm以下。

发明的效果

根据本发明的碳化钽涂层材料，基于碳基材与碳化钽涂层之间的热膨胀系数差异在碳化钽涂层产生微小裂纹(micro crack)，由此减小应力，从而最小化剥离及发生碳化钽涂层材料弯曲的问题。

附图说明

图1为确认根据本发明的实施例及比较例制备的碳化钽涂层材料是否出现裂纹的图像。

图2为根据本发明的实施例及比较例制备的碳化钽涂层材料的基于石墨材料出现弯曲倾向的图表。

具体实施方式