1250°C下缓扩散
通过第一性原理计算验证的高扩散势垒Ta层,有效延缓Si扩散。
雷声远 · Jian, Liu · Dianfang, Liu · 张抗 · 杨瑞霞 · Zhibin, Yan · 张修海 · 李伟洲
Corrosion Science 2023
1250°C氧化150小时后,含Ta阻挡层的扩散层增长速率仅1.93 µm²/h,相比无阻挡层4.68 µm²/h降低了约59%。
在1550°C氧化测试中,含Ta阻挡层的样品表现出最佳抗扩散效果,优于无阻挡层和TaSi2阻挡层。
第一性原理计算显示,Si在Ta中的扩散能垒为0.257 eV,是其在Nb中0.023 eV的11倍以上,从机理上解释了Ta层抑制扩散的原因。