Synteza nanoproszków azotku tantalu w reakcjach pentachlorku tantalu z azydkiem sodu

• Autorzy: Cudziło S. , Czugała M.

Warianty tytułu

EN

Synthesis of tantalum nitride nanopowders in reactions of tantalum pentachloride with sodium azide

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Otrzymano azotki tantalu w wyniku spontanicznych reakcji pentachlorku tantalu z azydkiem sodu w obecności chlorku sodu. Zbadano wpływ zawartości chlorku sodu w mieszaninie reakcyjnej na ciepło reakcji oraz skład i morfologię produktów. Wyniki badań XRD i SEM potwierdziły, że w warunkach syntezy powstaje amorficzny azotek tantalu i trzy fazy krystaliczne: heksagonalny i sześcienny TaN oraz trygonalny Ta₂N₀,₈₆. Wprowadzenie chlorku sodu do mieszaniny reakcyjnej zmienia skład fazowy produktów, obniża ciepło reakcji, zmniejsza wymiary krystalitów oraz ogranicza stopień ich aglomeracji.

EN

Tantalum nitride nanopowders have been synthesized by self-sustaining reactions of tantalum pentachoride with sodium azide in the presence of sodium chloride. The influence of NaCl contents in the reaction mixture on the reaction heat and composition of the reaction products was determined. Results of XRD analysis and SEM observations indicate that the purified reaction product is a mixture of amorphous TaN and three crystalline phases: hexagonal TaN cubic TaN and trigonal Ta₂N₀,₈₆. The presence of NaCl in the reaction mixture changes the reaction product phase composition, lowers the particle size and prevents their agglomeration.

Słowa kluczowe

PL

azotek tantalu; nanoproszki; synteza spaleniowa

EN

tantalum nitride; nanopowders; combustion synthesis

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 58, nr 3
• Strony: 29--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Cudziło S.

autor

Czugała M.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii i Chemii, Instytut Chemii, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] L. E. Toth, Transition metal carbides and nitrides, Academic Press, New York, 1971.
• [2] A. Varma, A. S. Rogachev, A. S. Mukasyan, S. Hwang, Combustion synthesis of advanced materials: principles and applications, Advances in Chemical Engineering, 24, 1998, 79-226.
• [3] Y. Qin, L. Liu, L. Chen, Characterization of nanocrystalline tantalum nitride formed by solid gas reaction during mechanical alloying, J. Alloys Compounds, 269, 1998, 238-240.
• [4] W. Lei, D. Liu, L. Shen, J. Zhang, P. Zhu, Q. Cui, G. Zou, Growth and characterization of single phase metastable tantalum nitride nanocrystals by dc arc discharge, J. Crystal Growth, 306, 2007, 413-417.
• [5] L. Shi, Z.Yang, L. Chen, Y. Qian, Synthesis and characterization of nanocrystalline TaN, Solid State Communications, 133, 2005, 117-120.
• [6] T. Mashimo, S. Tashiro, M. Nishida, K. Miyahara, E. Eto, B1 type and WC type phase bulk bodies of tantalum nitride prepared by shock and static compressions, Physica B, 239, 1997, 13-15.
• [7] R. Kieffer, P. Ettmayer, M. Freundhofmeier, J. Getter, The cubic tantalum mononitride with B1 structure, Monatsh. Chem., 102, 1971, 483-485.
• [8] S. Zhang, Z. A. Munir, The combustion synthesis of refractory nitrides. Part II. The synthesis of niobium nitride, J. Mater. Sci., 26, 1991, 3380-3385.
• [9] H. Kudo, O. Odawara, Characteristics of self propagating reaction in TiN combustion synthesis, J. Mater. Sci., 24, 1989, 4030-4033.
• [10] C. L. Yeh, E. W. Liu, Y. C. Chang, Effect of preheating on synthesis of tantalum nitride by self propagating combustion, J. Eur. Ceram. Soc., 24, 2004, 3807-3815.
• [11] C. C. Agrafiotis, J. A. Puszynski, V. Hlavacek, Experimental study on the synthesis of titanum and tantalum nitrides in the self - propagating regime, Combust. Sci. Technol., 76, 1991, 187-218.
• [12] E. G. Gillan, R. B. Kaner, Rapid Solid State Synthesis of Refractory Nitrides, Inorg. Chem., 33, 1994, 5693.
• [13] R. M. Marin-Ayral, C. Pascal, F. Martinez, Simultaneous synthesis and densification of titanium nitride by high pressure combustion synthesis, J. Eur. Ceram. Soc., 20, 2000, 2679-2684.
• [14] S. Cudziło, W. A. Trzciński, S. Dyjak, M. Czugała, Spaleniowa synteza nanoprpszków tantalu i azotku tantalu, Biul. WAT, 57, 2008, 39-48.
• [15] H. H. Nersisyan, J. H. Lee, C. W. Won, Combustion of TiO2-Mg and TiO2-Mg-C systems in the presence of NaCl to synthesize nanocrystalline Ti and TiC powders, Mater. Res. Bull., 38, 2003, 1135.
• [16] R. A. Young, DBWS-9411 - an upgrade of the DBWS programs for Rietveld refinement with PC and mainframe computers, J. Appl. Cryst., 28, 1995, 366-367.