Введение к работе
Актуальность работы. Развитие многочисленных отраслей новой техники -.космической, атомной, электронной, плазменной, прецизионной металлургии - связано с разработкой новых: высокотемпературных материалов. Среди них особое место'занимают соединения элементов с азото?! (нитриды), часть из которых наряду с высокой температурой плавления обладает электроизоляционными свойствами, сохраняющимися до высоких температур, стойкостьо в яидких, газовых и расплавленных химических реагентах.
Характерная черта современных исследовании в области тугоплавких материалов в том числе нитридов, - обширный ;. поиск новых процессов, приводящих к образованию нитридов, так к~к традиционные печные - интеэн малопроиэводительнн. Один из наиболее перспективній методов получения тугошгаз-ких соединений - самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС). Он обладает ванными достоинствами: високая скорость процесса, приводящая к больвгай производительности метода, отсутствие онергетьчаских затрат тег» нагрев, высокое качество продуктов, G помозья CBG бит получен ряд соединений, исследуемых в'данной работе. Целенаправленное развитие технологии процесса требует детального изучеігая строения поверхности участвующих в технологическом процессе веществ на каадон его стадии, поскольку поверхностные слои в большинство случаев олределя-от поведение всего объема материала.
Одним из новых физических методов, наиэдгаш: за последнее десятилетие широкое применение для изучения электронной структуры поверхностного слоя тпердьп тел, является рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РЗгС), которая позволяет исследовать распределение электронной плотности в молекулах, оценивать состояние окисления элемен- . тов в соединениях,- проводить качественна и количествепннй анализ химического состава поверхности. В связи с stsm актуально применение метода РФС для изучения состава я
.' цлел'троиного строения поверхностного елся СЗУ материалов.
Цель работ» заключалась в следующем:
а) получить информации об электронной структуре поверхное-
' ти ковзет материалов;
б) установить взаимосвязь между электронной структурой
и физико-химическими свойствами нитридов, полученных
новым;! методами;
в) разработать возможные рекомендации для изученных тех
нологических процессов, которые было бы исполь
зовать для получения конечного продукта с заданными
свойствами, а также достижения єіо максимального
внхода. ,
Н;-іУтліїія ноглгша тзабот». В настоящей работе впервые
I KOM'jjis.TH спектрі.; характеристических потерь оперши ультрадисперсних порошков нитрида бора и показано каким образом особенности структуры ультрадисперсних поровков нитрида бора - дасорлацля кристаллической решетки связаны с параметрами спектров. Установлено, что при вакуумной терыо-o0'pa5of?:a УДЛ BN по море увеличения температуры вначале, происходит очистка поверхности от загрязнений и частич-
tкоэ Ъккаденнэ, затем испарение поверхностных кислород--йодерка^лг фрагментов и упорядочение решетки и, пакопзц, диссоциация ЕЯ ,
Используя данные ПК и P.J спектров, показаны превраще-
' няя структури ультрадисперсних поропков BJJ в результате коздеГіСГвня на тсс давления со сдвигом: формирование оа-родю-эл плотннх модификаций и образованна боратов.
При исследования нитрида-кремния, полученного методом CBG я сноси (MofB)-обнаружены факторы, дегалнз э осново процесса самоочиегки продуктов СБС от примесного кислорода. В оїлііщш от. суцествукцего представления о гол,что
1 главикл фактором, обусловлпвагазнц салоотастку СВС продуктов, является високая температура процесса, показано, то .самоочистка осуществляется в результате г-'ішообрезішх химических іірспзссос, лроійкакчда в яснэ тюакпиіі: азрти-
. 2
ровада.э кремния сопровождается образованием газообразной монооккси кремния Si0 , которая поглощает примесный кислород, а прн отжиге шихты (Mo +В) примесный кислород перераспределяется между Но и В. В обоих случаях температуру этих процессов значительно ниже температур синтеза СВС продуктов.
Епервые спектральный» методами охарактеризован новый материал - карбонитрид кремния.
Практическая цепкость работы
Установленная в работе взаимосвязь параметров спектров характеристических потерь энергии с особенностями структуры ультрадисперсних порошков 6N в сочетания с високої! поверхностной чувствительностью методов РФС !! ХПЭ открывает возможность использовать эти методы для анализа дефектности ультрадисперсных порошков. Установленні^ в работе факт вьэделения свободного бора при нагревании в вакууме ультрадисперсних порошков BN позволяет утешить методику вакуумной термообработки, определив температурные границы, в которых следует проводить термообработку УЛ В" для расширения диапазона дисперсности порошков.
Важным в практическом отношении является вывод о но— ло/шгельноп роли примесного кислорода в процессе азотирования кремния методом СВС, что'значительно упрощает методику приготовления исходных веществ; так как отпадает необходимость высокой степени очистки от примесного кислорода.
Вывод, сделанный в работе, что при отжиге гаихты (Ио+В) происходит образование пленки МоВ, которая тормозит дальнейшее распространение реакции по объему, позволяет определить оптимальную температуру предварительного отаига пшхты (Ыо+В).
Апробация работн. Основные результаты диссертации докладывались и обсуддались на следупднх конференциях: Ш-я Всесоюзная конференция по технологическому горенки (Черноголовка, 1981г.), 5-ий Всесоюзный семинар "Нитрида:, метода полупения, свойства и области применения" Рига,
I9S4r., 8~оЯ Международный семинар ио электронной спектроскопии, г-.Закопане, ІІР, I9S0r,, .Ш-ии интернациональный семинар по структуре племен (Алиа-Лта, 1939г.).
Публикации. -По материалам диссертации опубликовано 8 работ (см.список в конце автореферата).
Обгем диссертации. Диссертация состоит из введения, 'пяти глав, выводов н списка цитируемой литературы. Общий объем лиесертащп ПО страниц, включая 105 .страниц основного текста, 27 рисунков, 8 таблиц и списка цитируемой литература (96 наименовании).
