Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Półprzewodniki azotkowe w optoelektronice

Leszczyński M., Czernecki R., Grzanka E.

Postępy Fizyki

|

2016

|

T. 67, z. 1-2

39--44

PL

Półprzewodniki azotkowe (AlGaln)N kreują olbrzymie rynki białych LED-ów oraz diod laserowych BluRay. W najbliższych latach należy spodziewać się powstania całkowicie nowych, jeszcze większych rynków oświetlenia za pomocą diod laserowych, projektorów i telewizorów laserowych RGB, komunikacji ostatniej mili. Mimo sukcesów komercyjnych, azotki nadal stwarzają szereg problemów technologicznych, a stopień ich poznania odbiega od innych półprzewodników (Si-Ge i (AlGaIn)(AsP)). W artykule podane są wybrane problemy, które wymagają rozwiązania. W końcowej części artykułu zostały przedstawione atuty polskich technologii azotkowych i ich szanse na wykorzystanie w wielkoskalowej produkcji.

2

Hydrotermalna synteza nano tlenku cynku z zastosowaniem reaktora impulsowego

Łojkowski W., Reszke E., Strachowski T., Opalińska A., Chudoba T., Grzanka E., Presz A., Tomaszewska-Grzęda A.

Szkło i Ceramika

|

2008

|

R. 59, nr 5

10-14

PL

Celem poniższej pracy było zbadanie możliwości otrzymania nanorozmiarowego tlenku cynku w eksperymentalnym reaktorze impulsowym. Wykorzystano reaktor impulsowy firmy Ertec Poland, w którym na mieszaninę reagentów oddziaływano serią impulsów o napięciu kilku tysięcy wolt i mikrosekundowym czasie trwania. Wielkość krystalitów i skład fazowy określono przy pomocy dyfraktometru rentgenowskiego i metody B.E.T. Zbadano gęstość nanoproszków, a morfologię określono przy pomocy skaningowego mikroskopu elektronowego. Wykazano, że przy pomocy serii impulsów wysokiego napięcia działających na wodny roztwór chlorku cynku i zasady sodowej otrzymano doskonałej jakości nanoproszki ZnO w temperaturze nie przekraczającej 50 stopni Celsjusza, czyli ok. 70 stopni Celsjusza niższej niż przy konwencjonalnej syntezie mikrofalowej, oraz ok. 200 stopni Celsjusza niższej niż przy syntezie polegającej na strącaniu i kalcynacji otrzymanego wodorotlenku. O jakości proszku świadczy wysoka jak na nanoproszki gęstość i jednorodność.

EN

The aim of this work was to investigate whether it is possible to obtain nano-sized ZnO particles in a hydrothermal in an experimental high voltage pulsed reactor. Nano zinc oxide was obtained from water solution of zinc chloride and water solution of potassium and natrium hydroxide after application of several pulses of voltage of several thousands volts and duration a few microseconds. The average temperature did not exceed 50 degrees centigrade, i.e. was about 70 degrees centigrade less than in the case of conventional hydrothermal synthesis and 200 degrees centigrade less than for the case of the precipitation and calcination process. The phase composition of the powders and their specific surface were analised by means of X Ray Diffraction and BET methods, respectively. The powders density was measured by means of picnometry and morphology investigated by means of Scanning Electron Microscopy (SEM). The powder was of high quality measured in terms of density and uniformity of the grain size.

3

Otrzymywanie nano tlenku cynku z zastosowaniem różnych technik pobudzania reakcji chemicznych.

Strachowski T., Chudoba T., Reszke E., Grzanka E., Presz A., Łojkowski W.

Szkło i Ceramika

|

2007

|

R. 58, nr 4

27-33

PL

Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu rodzaju zastosowanej techniki wzbudzania reakcji na morfologię oraz właściwości nano tlenku cynku. Przy realizacji eksperymentów użyto pięciu różnych metod pobudzania reakcji chemicznych. Wykorzystano reaktor firmy ERTEC, który był stosowany w trzach wariantach - jako reaktor mikrofalowy, jako reaktor z meandrową grzałką elektryczną oraz jako reaktor wykorzystujący przepływ prądu przez ciekłe reagenty: Zastosowano również inny nowatorski reaktor z pobudzeniem reakcji impulsami wysokiego napięcia, zaś jako piąty reaktor chemiczny zastosowany został autoklaw z podgrzewanym teflonowym zbiornikiem. Analizy proszków przeprowadzono metodami XRD, BET oraz przeprowadzono obserwację morfologii proszków przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego SEM. Wnioski wyciągnięte na podstawie wyników tej pracy pozwalają rekomendować do wykorzystania zarówno technologie syntez mikrofalowych jak też syntez przy pobudzeniu impulsowym. Te ostatnie powinny stać się obiektem dalszego rozwoju, gdyż oferują nierównowagowy przebieg procesu syntezy w niskich temperaturach i przy zaskakująco niskim wydatku energetycznym.

EN

The purpose of the work was to study the effect of the induction technique applied on the morphology and properties of nano zinc oxide. Five different methods of inducing chemical reactions were used for performing the experiments. A reactor of the ERTEC company was utilized, used in three variants -as a microwave reactor, as a reactor with a meander etectric heater and as reactor utilizing current flow through liquid reactants: Joule's heat. Another novel reactor involving the reaction induction with high voltage was also applied, and an autoclave with a heated Teflon container was used as the fifth's chemical reactor. The analysis of powders was carried out by XRD and BET methods, and observations of the morphology of the powders was carried out by means of a scanning electron microscope. The conclusions drawn on the basis of the results of this work permit to recommend both the technology of microwave synthesis and the synthesis involving pulse induction. These latter one should be the subject of further development, since it offers a non-equilibrium course of the synthesis process at low temperatures and at surprisingly low energy expenditure.

4

Nanokompozyty ceramika-metal - mikrostruktura i właściwości

Świderska-Środa A., Gierlotka S., Grzanka E., Kalisz G., Stelmakh S., Pałosz B. F., Ekimov E., Herlin-Boime N.

Kompozyty

|

2007

|

R. 7, nr 2

61-65

PL

Nanokompozyty ceramika-metal wytwarzane są metodą wysokociśnieniowej infiltracji strefowej pod ciśnieniem do 8 GPa i w temperaturze do 2000°C. Kluczowe znaczenie dla powodzenia procesu mają morfologia proszku matrycy oraz warunki infiltracji. Nanokrystaliczne proszki diamentu i SiC o różnej ziarnistości infiltrowano metalami Zn i Al. W przypadku proszków z cząstkami o wielkości do kilkunastu nanometrów infiltracja zachodziła tylko wtedy, gdy proszek miał strukturę fraktalną. Uzyskane materiały miały homogeniczną mikrostrukturę z nanoziarnami obu faz. Właściwości kompozytów o danym składzie fazowym zależały od morfologii użytego proszku oraz od warunków procesu. Mikrotwardość kompozytów z osnową diamentową zmieniała się w zakresie od 3 do 30 GPa. Kompozyty z osnową SiC osiągały twardość w zakresie 6-21 GPa.

EN

The high-pressure zone infiltration of the nanocrystallite powders of diamond and SiC was used to obtain nanocomposites. The processes were carried out in toroidal cell under pressure up to 8 GPa at temperature up to 2000°C. We used powders with crystallite size 5-60 nm and particle size from several nanometers to micrometers. We used the infiltration method to obtain nanocomposites with metals Zn, Al. The experiments indicated that the powder morphology was the dominant factor for efficiency of the infiltration process. The powders with particle size smaller than several nanometers were infiltrated only when they possessed a fractal-type structure. The obtained nanocomposites show a homogenous microstructure, both in nano- and micro-dimension ranges. Mechanical properties of the obtained nanocomposites depend both on powder morphology and process conditions. Their microhardness varied in range of 3-30 GPa for diamond matrices and 6-21 GPa for SiC matrices.

5

Morfologia tlenku cynku domieszkowanego jonami glinu otrzymywanego metodą hydrotermalną oraz kondensacji próżniowej.

Strachowski T., Piticescu R.R., Monty C.J., Łojkowski W., Pielaszek R., Grzanka E., Presz A.

Szkło i Ceramika

|

2006

|

R. 57, nr 3

7-13

PL

Celem pracy jest opisanie morfologii tlenku cynku domieszkowanego jonami glinu otrzymanego metodą hydrotermalną i kondensacji próżniowej. Kształt i wielkość ziaren analizowane były metodą SEM (Scanning Electron Microscopy), XRD (X-ray Diffraction). Analiza gęstości oraz wyznaczenie stałych sieciowych na podstawie analizy XRD pozwoliły zaobserwować jak zmieniają się te parametry wraz ze wzrostem zawartości jonów glinu.

EN

The aim of this work is description of morphology of Al-doped ZnO obtained by the hydrothermal and vapour condensation method. The morphology was analysed by complementary methods. Shape and grain size were analysed by SEM (Scanning Electron Microscopy) and XRD (X-ray Diffraction). Density measurements used helium pycnometer method. Dependence of density and lattice parameters on Al concentration is presented.

6

Nanokompozyty otrzymywane metodą wysokociśnieniowej infiltracji strefowej

Świderska-Środa A., Gierlotka S., Grzanka E., Kalisz G., Stelmakh S., Pałosz B.

Kompozyty

|

2005

|

R. 5, nr 3

16-20

PL

Wysokociśnieniowa infiltracja strefowa nanokrystalicznych proszków ceramicznych prowadzona jest w komórce toroidalnej pod ciśnieniem do 8 GPa i w temperaturze do 2000°C. Kluczowe znaczenie dla powodzenia procesu mają morfologia proszku matrycy oraz warunki infiltracji. W pracy testowano różne proszki ceramiczne, głównie SiC i diament. W przypadku proszków z cząstkami o wielkości do kilkunastu nanometrów infiltracja zachodziła tylko wtedy, gdy proszek miał strukturę fraktalną. Proszki infiltrowano metalami, półprzewodnikami, szkłami jonowymi, tworzywami sztucznymi. Mikrostruktura i właściwości nanokompozytów danej fazy wtórnej zależały od typu osnowy i warunków procesu. Udział objętościowy fazy wtórnej, dla danej fazy osnowy, zawierał się w przedziale 20:45% obj. w zależności od rodzaju materiału infiltrującego. W kompozytach otrzymanych w tych samych warunkach średnia wielkość krystalitów fazy wtórnej była mniejsza w proszkach o większej dyspersji. Wzrost ciśnienia i obniżenie temperatury procesu powodowały zmniejszenie średniej wielkości krystalitów fazy wtórnej oraz wzrost mikrotwardości HV02 kompozytów.

EN

The high-pressure zone infiltration of the nanocrystaline powders of SiC and diamond was used to obtain two-phase na-nocomposites. The processes were carried out in toroidal cell (Fig. 1) under pressure up to 8 GPa at temperature up to 2000°C. We used different type of powders; with crystalite size 5:60 nm and particle size from single to hundreds of nanometers (Fig. 2, Tab. 1). The experiments indicated that the powder morphology was the dominant factor for efficiency of the infiltration process. The porosity studies of the green bodies prepared (2 and 8 GPa, room temperature) from the investigated powders showed that: (i) in all samples open porosity was maintained, (ii) in the powder with fine particle size (in the range of several nanometers) fractal structure promoted infiltration (Tab. 1). We tested the infiltration method to obtain nanocomposites with metals, semiconductors, ionic glasses, and polymers. In the successful experiments we obtained the composites with a homogenous, two nano-phase microstructure (Fig. 3). The volume fraction, crystal size of the second phase and mechanical properties of the composites were dependent on the process conditions and powder granularity (Tab. 2, 3). The volume fraction of different second phases varied from 20+45% for the particular matrix. However, the volume fraction of the given second phase was constant for given matrix phase, independently of powder morphology and p-T conditions (Tab. 2). The crystal size of the second phase was smaller in the composites with finer matrix, obtained under higher pressure at lower temperature (Tab. 3). The same factors caused increase of the nanocomposites microhardness HV02 (Tab. 3).

7

Nanokompozyty ceramiczno-ceramiczne i ceramiczno-metaliczne: otrzymywanie metodą strefowego nasycania fazą ciekłą pod wysokim ciśnieniem.

Pałosz B., Gierlotka S., Grzanka E., Stelmakh S., Świderska-Środa A., Pielaszek R., Kalisz G.

Archiwum Nauki o Materiałach

|

2003

|

T. 24, nr 4

405-432

PL

W pracy przedstawiono założenia i sposób prowadzenia procesów otrzymywania nanokompozytów metodą infiltracji pod ciśnieniem fazy ciekłej metali i półprzewodników w supertwardą osnowę ceramiczną. Omówiono warunki otrzymywania nanokompozytów na drodze infiltracji fizycznej oraz infiltracji połączonej z wiązaniem chemicznym osnowy ceramicznej z metalami i półprzewodnikami. Przedstawiono nowe, oryginalne techniki badania budowy atomowej, naprężeń generowanych w nanokryształach pod wysokim ciśnieniem oraz rozkładu wielkości ziaren z wykorzystaniem technik dyfrakcyjnych.

EN

A method of obtaining nanocomposites having crystallites with sizes between 10 and 30 nm with the use of zone infiltration of liquid metals and semiconductors in a ceramic matrices of SiC and diamond under pressure is presented. The processes with and without activation of chemical reactivations between the primary nanocrystalline ceramic matrices and secondary phases of metals and semiconductors are described. The effects of pressure and temperature and specific properties of microstructure of ceramic matrixes on the structure and properties of nanocomposites are discussed. Novel experimental and numerical methods based on diffraction techniques and dedicated to examination of (i) atomic structure, (ii) strains and (iii) grain size distribution of nanocrystalline powders are introduced.