丙烯化学气相沉积热解碳的动力学研究

无机材料学报, 2008, 23(6): 1165-1170. doi: 10.3321/j.issn:1000-324X.2008.06.016

丙烯化学气相沉积热解碳的动力学研究

赵春年 ^1, , 成来飞 ^2, , 张立同 ^3, , 徐永东 ^4, , 卢翠英 ^5, , 叶昉 ^6,

1.西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室,西安,710072

2.西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室,西安,710072

3.西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室,西安,710072

4.西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室,西安,710072

5.西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室,西安,710072

6.西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室,西安,710072

基金项目: 教育部长江学者和创新团队发展计划国家自然科学基金(50425028) 国家自然科学基金(90405015)

关键词：原位动力学 , 热解碳 , 丙烯 , 化学气相沉积 , GC-MS

In situ Kinetics Study in Chemical Vapor Deposition of Pyrocarbon from Propylene

以丙烯为碳源,利用磁悬浮天平热重系统研究了化学气相沉积热解碳的原位动力学,采用气质联用仪对热解气相冷凝物进行了定性和半定量分析.结果表明:当稀释比为4,总压力为6kPa,丙烯流量为20sccm时,丙烯在850～1100℃之间的热解反应表观活化能为(201.9±0.6)kJ/mol,沉积过程为气相均相反应控制,高温时冷凝物以单环芳烃为主,低温时主要为双环和多环芳烃;在900和1000℃下,丙烯分压在0.3～6.5kPa范围内的热解为一级反应;由于受有效反应时间和丙烯通量的共同作用,沉积速率随滞留时间的延长先增大后减小,在900℃下滞留时间为0.6s时出现最大值.

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