Синтез высокодисперсных форм карбида кремния

• Автор: Павелко, Роман Георгиевич
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 222 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность работы

Цель и задачи исследования.

Объекты исследования.

Научная новизна

Достоверность результатов

Практическая значимость

Основные положения, выносимые на защиту.

Апробация работы

Личный вклад автора.
Структура и объем диссертации.
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.
1.1. История развития научных исследовании по карбиду кремния.
1.2. Статистический анализ научных публикаций.
1.3. Свойства карбида кремния.
1.3.1. Кристаллическая структура.
1.3.2. Физические свойства.
1.3.3. Химические свойства.
1.3.4. Термодинамические и термохимические свойства
1.3.5. Фазовая диаграмма ЗнСО,
1.3.6. Выводы
1.4. Синтез высокодисперсных форм карбида кремния.
1.4.1. Карботермическое восстановление диоксида кремния
1.4.1.1. Синтез высокодисперсного 50 зольгель методом.
1.4.1.2. Синтез 5С из стартовых составов БЮгС
1.4.2. Химическое осаждение карбида кремния из газовой фазы
1.4.3. Выводы
2. КАРБОТЕРМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ.
2.1. Термодинамический анализ состава равновесной системы БьСО
2. . 1. Система ЗЮпС.
2.1.2. Система БЮзпС.
2.1.3. Система пЗНЗО.
2.1.4. Выводы
2.2. Синтез БЮ из высокодисперсных стартовых составов БЮгС
2.2.1. Синтез гибридных гелей
2.2.1.1. Гидролиз ТЭОС в присутствии новолачной смолы
2.2.1.2. Определение содержания углерода в составе ЗЮпС
2.2.1.3. Гидролиз ТЭОС в присутствии поливинилового спирта
2.2.1.4. Гидролиз ТЭОС в присутствии дисперсных форм углерода.
2.2.1.5. Синтез гибридных гелей с использованием золя ЗЮ2.
2.2.2. Получение и аттестация стартовых составов БЮтпС.
2.2.3. Карботермическое восстановление диоксида кремния.
2.2.4. Обсуждение результатов.
2.2.4.1. Влияние природы прекурсоров на стехиометрию карботермии.
2.2.4.2. Влияние природы прекурсоров на морфологию 5С
2.2.5. Выводы.
2.3. Г азофаз ный транспорт карбида кремния.
2.3.1. Карботермическое восстановление диоксида кремния.
2.3.2. Термическое взаимодействие кремния и монооксида углерода
2.3.3. Обсуждение результатов.
2.3.4. Выводы.
3.ХИМИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ
3.1. Перхлоросиланы и перхлорокарбосиланы, как перспективные прекурсоры
3.1.1. Свойства и методы синтеза перхлоросиланов
3.1.2. Свойства и методы синтеза перхлорокарбосиланов.
3.1.3. Изучение молекулярного строения перхлоросиланов.
3.1.4. Термодинамическое моделирование.
3.1.5. Выводы
3.2. Термическая деструкция перхлорокарбосиланов.
3.2.1. Обсуждение результатов
3.3. Выводы
4. КАРБИД КРЕМНИЯ ДЛЯ ХЕМОСЕНСОРИКИ
4.1. Химическое детектирование в газовой фазе
4.1.1. Термокаталитические газовые детекторы. Основные положения
4.1.2. Полупроводниковые газовые детекторы. Основные положения
4.2. Синтез чувствительных материалов
4.3. Экспериментальное исследование откликов.
4.3.1. Обсуждение результатов. Термокаталитические сенсоры.
4.3.2. Обсуждение результатов. Полупроводниковые сенсоры.
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Объем накопленной информации, исчисляемый сотнями тысяч документов, достаточно труден для эффективного и полноценного анализа традиционными методами. Комплексный статистический подход к анализу потока научных публикаций открывает целый ряд новых возможностей, в том числе выявление соединенийпрекурсоров в синтезе карбида кремния, морфологические особенности получаемого продукта, наиболее активно изучающиеся физикохимические свойства, конкретное применение карбидокремниевых материалов и многое другое. Подобный разносторонний анализ потока научных публикаций помогает более глубокому пониманию современных тенденций развития наукоемких технологий по заданному направлению, как в нашей стране, так и за рубежом. Статистический анализ научных публикаций. Наиболее полную информацию о различных аспектах упоминания карбида кремния в научной литературе можно получить в политематических базах данных БД. В работе 8 был проведен анализ различных политематических БД разных странгенераторов с целью выявления максимального распределения суммарного потока публикаций по тематике карбид кремния. Авторами было найдено, что самый большой массив публикаций накоплен в политематической БД химического профиля i . Следует отметить, что в БД 9 массив документов ведется с г. Также в нашем распоряжении оказалась база данных научных публикаций в области медицины I , использование которой хотя и
незначительно, но все же дополняет имеющийся в политематической базе данных массив публикаций по карбиду кремния. Целью проведения поискового запроса являлось выявление и анализ всего разнообразия методик синтеза, используемых исходных соединений, перспективных областей применения материалов на основе карбида кремния. При составлении запроса были учтены результаты, полученные в работе 8. Путем сравнительного анализа объема выдаваемых документов был составлен запрос, отвечающий максимальному количеству публикаций. Использовалась следующая формулировка запроса i ii i. Проведенный поиск охватывает временной интервал более 0 лет с по год. Полученный массив научной и научнотехнической документации содержит работы. В данной работе с использованием программного обеспечения i в базах данных и I использованы следующие статистические методы анализа публикаций Туре сортировка по типу документа, i i аналог предметного указателя, Ix анализ указателей терминов или ключевых слов в выделенном массиве публикаций, сортировка по изданиям, опубликовавших документ. Интересным фактом, характеризующим специфику данного направления, является большое количество патентов, посвященных карбиду кремния. На Рисунке 1. Из них немногим больше половины от общего количества документов научные статьи и треть патенты. Подобное соотношение свидетельствует о высокой прикладной значимости материалов на основе i, что отмечается многими учеными. Рисунок 1. В результате анализа публикаций по предметному признаку выявлено, что подавляющее большинство трудов опубликованы в тематическом разделе Керамика1 Рис. З.. В раздел Электрические явления в основном входят работы по исследованию полупроводников. Лидирующее место здесь занимают разработки высокочастотных и высокотемпературных транзисторов на основе карбида кремния. Такие разделы как Керамика, Металлы, не содержащие железо, Использование пластмасс, Стекла и связующие материазы перекликаются с использованием карбида кремния в качестве композиционных материалов 2, 6. Керамика Электрические явления Металлы не и сплавы Кристаллография и жидкие кристаллы Оптические, электронные и пр. Ядерная технология Металлы . Химия излучения. Рисунок 1. БД С АР . Таким образом, можно с уверенностью сказать, что основной поток публикаций состоит из тематических массивов, посвященных исследованию карбида кремния как композиционного материала с одной стороны и полупроводника с другой стороны. Интересным представляется выявить, в разработке каких материалов на основе карбида кремния ведутся наиболее интенсивные научные исследования. Такую информацию можно получить с помощью статистики использованных указателей терминов или ключевых слов Ix . Как видно из Рисунка 1.