Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Komplementarne zastosowanie metod dyfrakcji i spektroskopii absorpcyjnej promieniowania X do charakteryzacji cienkich warstw Ti-Si-C

Ławniczak-Jabłońska K., Klepka M. T., Wolska A., Dynowska E., Borysiewicz M. A., Piotrowska A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 9

28-31

PL

Przedstawiono wyniki komplementarnej charakteryzacji, technikami XRD i XAS, cienkich warstw Ti-Si-C osadzanych metodą wysokotemperaturowego magnetronowego rozpylania katodowego na podłożach szafirowych (00.1) z wykorzystaniem targetów pierwiastkowych Ti, Si i C. Badania dyfrakcyjne wykazały silną zależność składu fazowego warstw od wielkości mocy podawanych na poszczególne targety podczas ich osadzania, natomiast badania spektroskopii absorpcyjnej pozwoliły na określenie zmian w funkcji tej mocy lokalnego, uśrednionego porządku atomowego w otoczeniu atomów Ti i porównanie go z porządkiem jaki powinien występować w modelowym związku Ti₃SiC₂. Wykonano dwie grupy próbek: o relatywnie wysokiej mocy targetu Si i średniej targetu C oraz o względnie niskiej mocy targetu Si i wysokiej targetu C.

EN

This work presents the results of complementary use of XRD and XAS for the characterisation of thin Ti-Si-C films deposited via high temperature magnetron sputtering onto sapphire (00.1) substrates using elemental Ti, Si and C targets. The XRD studies showed a strong dependence of the phase composition of the films on the powers fed to the individual targets during deposition. The XAS studies enabled to determine the local atomic order in Ti neighbourhood and differences in averaged atomic order in function of power fed as compared to a Ti₃SiC₂ model. Two sample sets were fabricated, one with a relatively high power fed to the Si target and a medium power fed to the C target and the second where a relatively low power was fed to the Si target and a high one to the C target.

2

Wyznaczanie faz powstających w trakcie procesów technologicznych nanoszenia warstw Ti-Si-C na szafir

Ławniczak-Jabłońska K., Klepka M. T., Wolska A., Dynowska E., Borysiewicz M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 9

78-81

PL

Ze względu na swoje wyjątkowe właściwości fizyczne, takie jak odporność na działanie wysokiej temperatury i stabilność chemiczną oraz wysokie przewodnictwo elektryczne i cieplne, potrójne związki należące do tzw. grupy faz MAX, a w szczególności faza Ti₃SiC₂, są obiecujące do zastosowań w metalizacjach do przyrządów półprzewodnikowych na bazie azotków grupy III. Większość prac dotycząca wytwarzania związków MAX obejmuje syntezę wysokotemperaturową kryształów objętościowych z proszków. Stosunkowo niedawno pojawiły się doniesienia o osadzaniu cienkich warstw faz MAX metodami PVD, w szczególności na drodze magnetronowego rozpylania katodowego. W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki badań nad wpływem zawartości węgla w warstwie buforowej TiC na strukturę krystaliczną osadzanej na niej warstwy Ti-Si-C dla warstw otrzymywanych techniką magnetronowego rozpylania katodowego z targelów Ti, C oraz Ti-Si-C. Badania prowadzone były z wykorzystaniem techniki absorpcji promieniowania synchrotronowego (XAS) oraz dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD).

EN

Due to the unique combination of metallic electro-thermal conductivity and resistance to oxidation and thermal stability, the ternary compounds belonging to MAX phases, in particular Ti₃SiC₂, phase are promising as the materials potentially applicable for the metallisations in electronic devices based on the semiconductors III-N. The most of the paper devoted to producing MAX compounds is concerning on the synthesis of bulk compounds from powders. Only recently have been reported on thin layers growth of the MAX phases applying PVD method in particular by means of high-temperature magnetron sputtering. In the presented paper the results of studies of the influence of C contents in the buffer layer of TiC on the crystal structure of Ti-Si-C layer grown at this buffer are reported. The studies were performed for layers grown by the high-temperature magnetron sputtering from Ti, C and Ti-Si-C targets. The characterization of layers was done by X-ray absorption (XAS) and X-ray diffraction methods (XRD).

3

Detection of amorphous silica in air-oxidized Ti3SiC2 at 500-1000 C

Pang W. K., Low I. M., Hanna J. V.

Materiały Ceramiczne

|

2010

|

T. 62, nr 3

235-238

EN

In this paper we describe the use of secondary-ion mass spectrometry (SIMS) and nuclear magnetic resonance (NMR) to detect the existence of amorphous silica in Ti3SiC2 oxidised at 500-1000°C. The formation of an amorphous SiO2 layer and its growth in thickness with temperature was monitored using dynamic SIMS. A duplex structure with an outer layer of TiO2 and an inner mixture layer of SiO2 and TiO2 was observed. Results of NMR verify for the first time the direct evidence of amorphous silica formation during the oxidation of Ti3SiC2 at the temperature range 500-1000°C.

PL

W artykule opisano wykorzystanie spektroskopii masowej jonów wtórnych (SIMS) i magnetycznego rezonansu atomowego (NMR) do wykrywania amorficznej krzemionki w Ti3SiC2 utlenianym w 500–1000°C. Tworzenie się warstwy amorficznej krzemionki i wzrost jej grubości wraz z temperaturą monitorowany był za pomocą dynamicznej metody SIMS. Zaobserwowano budowę podwójną warstwy złożoną z warstwy zewnętrznej TiO2 i wewnętrznej mieszanej warstwy SiO2 i TiO2. Wyniki NMR potwierdzają po raz pierwszy bezpośredni dowód tworzenia się amorficznej krzemionki podczas utleniania Ti3SiC2 w temperaturach z przedziału 500-1000°C.

4

Spiekanie proszków diamentowych z udziałem nanocząstek

Jaworska L., Wyżga P., Stobierski L., Królicka B., Rozmus M.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 6

1400-1403

PL

Polikrystaliczne spieki diamentowe znajdują największe zastosowanie w obróbce skrawaniem oraz wiertnictwie. Komercyjne spieki składają się najczęściej z warstwy diamentowo-kobaltowej na podłożu WC-Co. Obecność fazy kobaltowej w spiekanym diamencie obniża znacząco parametry spiekania wysokociśnieniowego. Stabilność cieplną polikrystalicznych materiałów diamentowych PCD (Polycrystalline Diamond Compact) można określić jako ich odporność na grafityzację w atmosferze obojętnej w wysokiej temperaturze. Jednym ze sposobów zwiększania odporności materiałów PCD jest zmniejszenie zawartości kobaltu. Drugim rozwiązaniem jest wytwarzanie spieków diamentowych bez kobaltu jako fazy wiążącej. W artykule przedstawiono wyniki badań wysokociśnieniowego spiekania diamentu z węglikiem Ti3SiC2 oraz z udziałem 5% mas. dodatków w postaci nanoproszków SiC oraz TiCN. Proszki mieszano w mieszalniku Turbula. Proces spiekania przeprowadzono z wykorzystaniem aparatury wysokociśnieniowej HP-HT (High Pressure-High Temperature) typu Bridgmana pod ciśnieniem 8 GPa, w temperaturze 1920÷50°C przez 30 s. Otrzymane w procesie spiekania materiały kompozytowe zostały poddane procesowi docierania na płycie żeliwnej, a następnie polerowane w celu uzyskania powierzchni odpowiedniej do dalszych badań. Wyznaczanie gęstości pozornej wykonanych spieków przeprowadzono metodą hydrostatyczną. Badanie modułu Younga wykonano metodą ultradźwiękową polegającą na pomiarze prędkości przechodzenia fali poprzecznej i podłużnej. Twardość próbek wyznaczono na zgładach metalograficznych sposobem Vickersa przy obciążeniu 9,8 N. Wykonano analizę mikrostruktury próbek za pomocą mikroskopu elektronowego skaningowego oraz określono rozmieszczenie krzemu na powierzchni metodą mikroanalizy rendgenowskiej EDS. Badane materiały charakteryzują się jednorodną mikrostrukturą, nieznaczną porowatością (poniżej 0,2%) oraz bardzo dużą twardością. Dla spieków diamentowych z udziałem nano-TiCN średnia twardość HV1 wynosi 5120=120, natomiast dla spieku diamentowego z nano-SiC 5260=100 HV1.

EN

Sintered polycrystalline diamond are the most use in the machining and drilling applications. Commercially available polycrystalline diamond compacts (PCD), consisting of a polycrystalline diamond-cobalt layer on a WC-Co substrate. The presence of cobalt phase in the sintered diamond significantly reduces the parameters of high-pressure sintering. The thermal stability of a PCD (Polycrystalline Diamond Compact) material can be defined as its resistance to graphitization in an inert atmosphere at elevated temperature. One of the possibilities to increase the thermal resistance of PCD materials is to reduce the cobalt content. A second is the manufacturing of diamond compacts with a non-cobalt bonding phase. The article presents the results of high pressure sintering of diamond Ti3SiC2 and 5% mass participation of the additives in the form of SiC and TiCN which characteristics are presented in the Table 1. Mixture of powders was prepared by using Turbula shaker-mixer. Sintered process was carried out by using a Bridgman-type high pressure apparatus at 8 GPa and temperature of 1920÷50°C for 30 seconds. Samples for Vickers hardness measurement were prepared through lapping on a cast iron plate with diamond paste. Density was measured by the hydrostatic method. Young's modulus of the HP-HT (High Pressure-High Temperature) samples were measured basing on the velocity of the ultrasonic transverse and longitudinal waves transition through the sample. In the Vickers hardness measurements a load of 9.8 N was applied. Results of investigation were shown in the Table 2. The results of the microstructure analysis were shown in Figure 1 and 2. Tested materials are characterized by a relatively homogeneous microstructure, small porosity and very high values of hardness. For diamond compacts with nano-TiCN average hardness HV1 is 5120=120, and for a diamond compacts with nano-SiC HV1 is 5260=100.