Композиция Si3N4 — TiN, синтезированная в системе «xNa2TiF6-yNa2SiF6-zNaN3» | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №11 (197) март 2018 г.

Дата публикации: 19.03.2018

Статья просмотрена: 20 раз

Библиографическое описание:

Кондратьева Л. А., Мироненко В. А. Композиция Si3N4 — TiN, синтезированная в системе «xNa2TiF6-yNa2SiF6-zNaN3» // Молодой ученый. — 2018. — №11. — С. 78-81. — URL https://moluch.ru/archive/197/48845/ (дата обращения: 20.02.2019).



В данной статье указаны результаты исследования композиции Si3N4 — TiN, синтезированной в системе «xNa2TiF6-yNa2SiF6-zNaN3».

Ключевые слова: нитрид кремния, нитрид титана, рентгенофазовый анализ, кислотно-щелочной баланс.

Для получения нитридной композиции Si3N4 — TiN были выбраны следующие условия: давление азота в реакторе — 4 МПа, плотность исходной шихты — насыпная (δ = 0,34), диаметр образца D = 30 мм. [1].

Результаты по синтезу нитридной композиции Si3N4-TiN в системе «xNa2TiF6-yNa2SiF6-zNaN3» в зависимости от содержания в ней гексафторсиликата натрия, представлены в таблице 1 и на рисунках 1 и 2.

Рис. 1. Зависимость температуры и скорости горения от соотношения компонентов в системе «xNa2TiF6-yNa2SiF6-zNaN3»

Из представленных на рисунках 1 и 2 зависимостей мы можем отметить, что с увеличением содержания Na2SiF6 в смеси «xNa2TiF6-yNa2SiF6-zNaN3» температура горения в реакторе увеличивается. Про скорость горения и кислотно-щелочной баланс можно утверждать, что они остаются неизменными.

Таблица 1

Содержание х, моль

Температура

горения, °С

Скорость горения, см/с

Кислотно-щелочной

баланс, pH

РФА

1

3

650

1,00

8

TiN, TiSi2, Si

2

6

1000

1,00

8

TiN, TiSi2, Si

3

9

1300

1,00

8

TiN, TiSi2, Si

4

12

1400

1

8

TiN,TiSi2, Si

Результаты исследования зависимости при получении Si3N4-TiN всистеме «хNa2SiF6-NaN3-Na2TiF6»

Рис. 2. Зависимость кислотно-щелочного баланса от соотношения компонентов в системе «xNa2TiF6-yNa2SiF6-zNaN3»

Рентгенофазовый анализ конечного продукта реакции проводили с помощью дифрактометра ARL X'trA-138. Дифрактограммы конечных промытых продуктов синтеза системы «xNa2TiF6-yNa2SiF6-zNaN3» с разным соотношением Na2SiF6 в системе представлены на рисунке 3. Результаты рентгенофазового анализа позволяют говорить о том, что в исследуемых образцах присутствуют целевые продукты синтеза: нитрид титана TiN, кремний Si и дисилицид титана TiSi2. [2].

Результаты (рисунок 3) рентгенофазового анализа продуктов горения системы «xNa2TiF6-yNa2SiF6-zNaN3», свидетельствуют о наличии фаз:

– при х = 3 моль: TiN = 33 %, TiSi2 = 30 %, Si = 37 %;

– при х = 9 моль: TiN = 23 %, TiSi2 = 11 %, Si = 66 %.

Следовательно, из этих данных можно утверждать, что с увеличением Na2SiF6 в исходной шихте «xNa2TiF6-yNa2SiF6-zNaN3» уменьшается количество TiN и TiS2, а количество Si увеличивается.

а)

б)

Рис. 3. Дифрактограммы конечных промытых продуктов синтеза системы «xNa2TiF6-yNa2SiF6-zNaN3» с разным соотношением компонентов: а) х= 3 моль; б) х = 9 моль

Нитрид кремния в конечном продукте отсутствует, так как температуры горения не достаточны для образования нитрида кремния.

Исследование размера и морфологии порошков нитридных композиций проводилось с помощью растрового электронного микроскопа JSM-6390A фирмы «Jeol». [3].

Рис. 4. Морфология частиц конечного продукта, синтезированного в системе «xNa2TiF6-yNa2SiF6-zNaN3»: а) х = 3 моль; б) х = 9 моль

Морфология частиц конечного продукта при различном увеличении представлена на рисунке 4.

Из рисунков 4а и 4б можем сделать следующие выводы: форма частиц конечного продукта, синтезированного в системе «xNa2TiF6-yNa2SiF6-zNaN3» при х = 3 моль имеет сферическую форму. Средний размер сферических частиц составляет 123,5 нм; форма при x=9 моль имеет также сферическую форму. Средний размер частиц которых составляет 244,9 нм.

Литература:

1. Самсонов Г. В. Нитриды. — Наукова думка, 1969. — С. 133–158. — 380 с.

2. Боровинская И. П. СВС-керамика. Синтез, технология, применение. Инженер, технолог, рабочий, 2002, № 6(18), с.28–35.

3. Словарь-справочник по новой керамике / Шведков Е. Л., Ковенский И. И., Денисенко Э. Т., Зырин А. В.; Ответственный редактор Трефилов В. И.— Киев: Наукова думка, 1991. — 280 с.

Основные термины (генерируются автоматически): конечный продукт, рентгенофазовый анализ, соотношение компонентов, кислотно-щелочной баланс, моль, скорость горения, система, ARL, исходная шихта, сферическая форма.


Похожие статьи

Синтез и исследование свойств комплексов марганца (II) и рения...

Показано, что состав полученных комплексов зависит от соотношения исходных компонентов.

Состав и химическая структура полученных продуктов синтеза изучены физико-химическими методами анализа: элементный анализ (İCP-MS); рентгенофазовый...

Математическая модель горения пропан-бутановой смеси при...

Модель горения в системе FlowVision включает расчет конечно-объемным методом параметров процесса по уравнениям

На векторном поле скоростей видно, что по периферии наблюдается циркуляция потока продуктов сгорания (не происходит проскок компонентов...

Изучение и разработка технологии получения водоугольной...

По физико-химической природе водоугольная суспензия (ВУС) — это не механическая смесь угля с водой, а коллоидно-дисперсная система, в которой по существу нет исходного угля и нет балластных компонентов.

Анализ физико-химических свойств альфа- и бета-нафтолов...

Нафтолы применяются в производстве азокрасителей в качестве азосоставляющих [2,с.111-112] и являются исходными продуктами для получения

Рентгеноструктурный анализ показал, что в нафталине длина С-С связей различна. Энергия сопряжения 61 ккал/моль.

Ошибки при кислородноизотопном анализе створок диатомовых...

Данные по кислородноизотопному анализу морских отложений имеют широкое

Но диатомовые водоросли, в отличие от фораминифер имеют не углеродную, а кремниевую форму жизни

Следовательно, зная среднюю скорость осадконакопления для данного водоема, по...

Синтез и исследование кислого 9-молибдоманганата...

Рентгенофазовый анализ (РФА) проводили на дифрактометре XRD-6000 (CuKα -излучение, Ni фильтр), в

Термогравиметрический анализ (ТГА) проводили на установке Паулик - Эрдей - Паулик Q-1500, в области температур 20 – 1000°С, скорость нагрева составляла 10 град./мин...

Определение числа электродонорства при окислении некоторых...

...на различных по кислотно-основным свойствам фоновых электролитах (ацетаты, нитраты, хлориды и перхлораты щелочных металлов и аммония) был проведен логарифмический анализ

Манн Ч. К., Барнес К. К., Электрохимические реакции в неводных системах.

Параллельный вычислительный алгоритм для анализа...

Здесь и – компоненты вектора скорости; – угловая скорость; – угол поворота молекул кристалла; – гидростатическое давление; – касательное

–решение системы уравнений для касательного напряжения и угловой скорости с помощью конечно-разностной схемы “крест”

Методы получения терефталоилхлорида и пути...

Молярная масса 203,03 г/моль.

Хлорангидриды ароматических кислот, содержащие атомы хлора в ароматическом кольце, являются исходными продуктами для получения огнестойких и негорючих полимерных материалов.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Синтез и исследование свойств комплексов марганца (II) и рения...

Показано, что состав полученных комплексов зависит от соотношения исходных компонентов.

Состав и химическая структура полученных продуктов синтеза изучены физико-химическими методами анализа: элементный анализ (İCP-MS); рентгенофазовый...

Математическая модель горения пропан-бутановой смеси при...

Модель горения в системе FlowVision включает расчет конечно-объемным методом параметров процесса по уравнениям

На векторном поле скоростей видно, что по периферии наблюдается циркуляция потока продуктов сгорания (не происходит проскок компонентов...

Изучение и разработка технологии получения водоугольной...

По физико-химической природе водоугольная суспензия (ВУС) — это не механическая смесь угля с водой, а коллоидно-дисперсная система, в которой по существу нет исходного угля и нет балластных компонентов.

Анализ физико-химических свойств альфа- и бета-нафтолов...

Нафтолы применяются в производстве азокрасителей в качестве азосоставляющих [2,с.111-112] и являются исходными продуктами для получения

Рентгеноструктурный анализ показал, что в нафталине длина С-С связей различна. Энергия сопряжения 61 ккал/моль.

Ошибки при кислородноизотопном анализе створок диатомовых...

Данные по кислородноизотопному анализу морских отложений имеют широкое

Но диатомовые водоросли, в отличие от фораминифер имеют не углеродную, а кремниевую форму жизни

Следовательно, зная среднюю скорость осадконакопления для данного водоема, по...

Синтез и исследование кислого 9-молибдоманганата...

Рентгенофазовый анализ (РФА) проводили на дифрактометре XRD-6000 (CuKα -излучение, Ni фильтр), в

Термогравиметрический анализ (ТГА) проводили на установке Паулик - Эрдей - Паулик Q-1500, в области температур 20 – 1000°С, скорость нагрева составляла 10 град./мин...

Определение числа электродонорства при окислении некоторых...

...на различных по кислотно-основным свойствам фоновых электролитах (ацетаты, нитраты, хлориды и перхлораты щелочных металлов и аммония) был проведен логарифмический анализ

Манн Ч. К., Барнес К. К., Электрохимические реакции в неводных системах.

Параллельный вычислительный алгоритм для анализа...

Здесь и – компоненты вектора скорости; – угловая скорость; – угол поворота молекул кристалла; – гидростатическое давление; – касательное

–решение системы уравнений для касательного напряжения и угловой скорости с помощью конечно-разностной схемы “крест”

Методы получения терефталоилхлорида и пути...

Молярная масса 203,03 г/моль.

Хлорангидриды ароматических кислот, содержащие атомы хлора в ароматическом кольце, являются исходными продуктами для получения огнестойких и негорючих полимерных материалов.

Задать вопрос