Influence of SiC Production Temperature on Its Physicochemical Characteristics

2020 Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii  
Silicon carbide, due to unique physicochemical properties (thermal and chemical stability, oxidation and corrosion resistance, high hardness, resistance to radiation damage), is used to produce oxygen-free ceramics, semiconductors, Schottky diodes, UV sensors, covering of the spaceship hull, and for the fusion reactor wall. Dependent on the way and obtaining condition, some properties of the silicon carbide are changed. In this paper, SiC with morphologies of both particles and whiskers is
more » ... by a direct carbothermal reduction for a shorter holding time of 1 h at 1400-1900C. Effects of process conditions on the phase composition and morphology of the samples are investigated using XRF, XRD, FTIR-ATR and SEM-EDS, respectively. The XRD results show that the final product is identified as -SiC having lattice parameter a4. 3365-4.3575 Å that is in close agreement with the reported value of 4.3589 Å. The thickness of the SiC whiskers is increased with the growth of temperature. The results obtained also show that the characteristics of the synthesised SiC particles strongly depend on the heat-treatment conditions. 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 Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii 2020, т. 18, № 3, сс. 669-679  2020 ІÌÔ (Іíñòèòóò ìåòàëîôіçèêè іì. Ã. Â. Êóðäþìîâà ÍÀÍ Óêðàїíи) Надруковано в Україні. Фотокопіювання дозволено тільки відповідно до ліцензії 670 T. TKACHENKO, V. YEVDOKYMENKO, D. KAMENSKYH et al. 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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 -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.
doi:10.15407/nnn.18.03.669 fatcat:mmq7hc3tivhrlpcq4sfarsxxt4