Выпуски

 / 

2020

 / 

том 18 / 

выпуск 3

 



Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)

T. Tkachenko, V. Yevdokymenko, D. Kamenskyh, V. Povazhny, M. Filonenko, V. Kremenetskii, V. Vakhrin, V. Kashkovsky
«Influence of SiC Production Temperature on Its Physicochemical Characteristics»
669–679 (2020)

PACS numbers: 61.05.cp, 61.43.Gt, 68.37.Hk, 68.70.+w, 78.30.-j, 81.07.Wx, 82.80.Pv

Карбід кремнію завдяки своїм унікальним фізико-хемічним властивостям (термо- та хемічній стійкості, стійкості до окиснення та корозії, високій твердості, радіяційній стійкості) застосовується для виготовлення безкисневої кераміки, напівпровідників, діодів Шотткі, УФ-датчиків, покриття корпусів космічних кораблів і при виготовленні стінок термоядерних реакторів. Залежно від способу й умов одержання деякі властивості карбіду кремнію змінюються. У цій роботі вирощували SiC як у вигляді частинок, так і віскерів шляхом прямої карботермальної синтези із часом контакту в 1 год. при 1400–1900\(^{\circ}\)C. Вплив умов процесу на фазовий склад і морфологію зразків досліджували з використанням, відповідно, рентґенофлюоресцентної аналізи, РФА, інфрачервоної спектральної аналізи Фур’є із перетворенням і СЕМ–EДА. Результати РФА показали, що кінцевий продукт був ідентифікований як \(\beta\)-SiC, що має параметер ґратниці a=4,3365–4.3575 Å, що узгоджується з літературним значенням 4,3589 Å. Товщина віскерів SiC збільшувалася зі зростання температури. Одержані результати також показали, що характеристики синтезованих частинок SiC сильно залежать від умов термічного оброблення.

Keywords: silicon carbide, carbothermal reduction, silicon dioxide, whiskers, heat treatment conditions


References
1. Y. P. Simonenko, Novyye Podkhody k Sintezu Tugoplavkikh Nanokristallich-eskikh Karbidov i Oksidov i Polucheniyu Ul'travysokotemperaturnykh Keram-icheskikh Materialov na Osnove Diborida Gafniya [New Approaches tothe Synthesis of Refining Nanocrystalline Carbides and Oxides and Productionof Ultra-Temperature Ceramic Materials Based on Hafnium Diboride] (Disser.for Dr. Chem. Sci.) (Moscow: N. S. Kurnakov Institute of General and InorganicChemistry, R.A.S.: 2016) (in Russian).
2. V. A. Karelin, A. N. Strashko, A. V. Sazonov, and A. V. Dubrovin, Resource-Efficient Technologies, 2: 50 (2016); https://doi.org/10.1016/j.reffit.2016.06.002.
3. M. Usman, Impact of Ionizing Radiation on 4H-SiC Devices (Dr. Thesis forTeknologie Dr.) (Stockholm: Microelectronics and Applied Physics Schoolof Information and Communication Technology (ICT) KTH Royal Institute ofTechnology: 2012).
4. J. Fan and P. K. Chu, Silicon Carbide Nanostructures (Switzerland: SpringerInternational Publishing: 2014); https://doi.org/10.1007/978-3-319-08726-9_2.
5. M. Neumann, R. Noske, A. Taubert, B. Tierscha, and P. Strauch, J. Mater.Chem., 22: 9046 (2012); https://doi.org/10.1039/C2JM30253E.
6. Н. Yаn, В. Wang, Х. М. Song, L. W. Таn, S. J. Zhang, G. H. Chen, S. P. Wong,R. W. M. Kwok, and W. M. L. Lео, Diam. Relat. Mater., 9: 1795 (2000); https://doi.org/10.1016/S0925-9635(00)00308-3.
7. O. A. Ageyev, A. Ye. Belyayev, N. S. Boltovets, B. C. Kiselev, R. V. Konakova,A. A. Lebedev, V. V. Milenin, O. B. Okhrimenko, V. V. Polyakov,A. M. Svetlichnyy, and D. I. Cherednichenko, Karbid Kremniya: Tekhnologii,Svoystva, Primenenie (Kharkov: ISMA: 2010) (in Russian).
8. L. G. Ceballos-Mendivil, R. E. Cabanillas-Lopez, J. C. Tanori-Cordova,R. Murrieta-Yescas, P. Zavala-Rivera, and J. H. Castorena Gonzalez, EnergyProcedia, 57: 533 (2014); https://doi.org/10.1016/j.egypro.2014.10.207.
9. M. K. Trivedi, G. Nayak, R.M . Tallapragada, S. Patil, O. Latiyal, and S. Jana,J. Powder Metall. Min., 4: 1 (2015); http://dx.doi.org/10.4172/2168-9806.1000132.
10. Voo Chung Sung Tony, Chun Hong Voon, Chang Chuan Lee, Bee Ying Lim,Subash Chandra Bose Gopinath, Kai Loong Foo, Mohd Khairuddin MohdArshad, Abdul Rahim Ruslinda, Uda Hashim, Mohd Nordin Nashaain, andYarub Al-Douri, Materials Research., 20: 6 (2017); http://dx.doi.org/10.1590/1980-5373-MR-2017-0277.
11. S. L. Shikunov and V. N. Kurlov, Technical Physics, 62: 12 (2017); http://dx.doi.org/10.1134/S1063784217120222.
12. T. Aichingera, G. Rescherb, and G. Pobegen, Microelectronics Reliability, 80:68 (2018); https://doi.org/10.1016/j.microrel.2017.11.020.
13. V. A. Yevdokymenko, D. S. Kamenskyh, V. I. Kashkovsky, and V. V. Vakhrin,Method of Producing Amorphous Silicon Dioxide from the Rice Husk (Patent117881 UA. МKI B01J 19/24 C01B 33/00 C01B 33/023 (Bul. No. 18) (2018))(in Ukrainian).
14. Thanh Nhan Tran, Thi Van Anh Pham, My Loan Phung Le, Thi Phuong ThoaNguyen, and Van Man Tran, Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol., 4: 1 (2013);INFLUENCE OF SiC PRODUCTION TEMPERATURE ON ITS CHARACTERISTICS 679 https://doi.org/10.1088/2043-6262/4/4/045007.
15. Yo. Li, Ch. Chen, Ji.-T. Li, Yu. Yang, and Zh.-M. Lin, Nanoscale Res. Lett., 6:454 (2011); https://doi.org/10.1186/1556-276X-6-454.
16. Ye Hua, Shuxin Bai, Hong Wan, Xingyu Chen, Ting Hu, and Jinyu Gong,J. Mater Sci., 54: 2016 (2019); https://doi.org/10.1007/s10853-018-3016-7.
17. Yangn Xiang, Luming Huang, and Zhaohui Chen, Ceram. Int., 40: 10303(2014); https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2014.03.001.
18. T. S. Kvashina, Yu. L. Krutskii, N. Yu. Cherkasova, R. I. Kuzmin,A. G. Tyurin, Doklady Akademii Nauk Vysshei Shkoly Rossiiskoi Federatsii—Proceedings of the Russian Higher School Academy of Sciences, No. 4 (37): 80(2017) (in Russian); https://doi.org/10.17212/1727-2769-2017-4-80-90.
Creative Commons License
Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
©2003—2021 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины.

Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача