Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js

Електрофізичні характеристики композитної кераміки cBN–NbN, леґованої Al2O3, Si3N4 та SiC

Ю. Ю. Рум'янцева1,2, Л. О. Романко1, І. П. Фесенко1, Д. О. Савченко1, В. З. Туркевич1, С. Карч2

1Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, вул. Автозаводська, 2, 04074 Київ, Україна
2Łukasiewicz - Krakow Institute of Technology, 73 Zakopińska Str, 30-011 Krakow, Poland

Отримано: 19.02.2023; остаточний варіант - 13.04.2023. Завантажити: PDF

В роботі досліджено вплив різних добавок на електропровідність композитів типу «діелектрик/провідник» (полікристалічні зразки на основі cBN містили cBN в якості діелектричної фази та NbN — в якості провідної фази). Досліджувані зразки було одержано за допомогою спікання за високих тисків і температур (P = 7,7 ГПа, T = 2000°С). Залежність електричного опору від температури та прикладеної напруги було виміряно для всіх зразків. Аналіза одержаних результатів показала, що всі спечені зразки мають напівпровідниковий характер провідности. Цікавим є те, що додавання як діелектриків (Al2O3, Si3N4), так і напівпровідників (SiC) деякою мірою поліпшує електропровідність композиту cBN–NbN (незважаючи на меншу електропровідність цих речовин). Додавання вусів оксиду Алюмінію до композитів cBN–NbN приводить до більш значного пониження електричного опору порівняно з додаванням частинок порошку оксиду Алюмінію (від 1,85 до 0,72 Омcм — для зразків з вусами (Al2O3w) та від 1,35 до 0,17 Омcм — для зразків з порошком Al2O3). Зроблено висновок, що на електропровідність зразків впливає як морфологія частинок добавок, так і стан меж зерен спеченої кераміки.

Ключові слова: діелектрик, cBN, провідник, NbN, композит, добавки, Al2O3, Si3N4, SiC, електричний опір.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i06/0723.html

PACS: 72.60.+g, 72.80.Ey, 72.80.Tm, 81.05.Je, 81.05.Mh, 81.40.Rs, 81.70.-q


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. J. Feng, X. Li, J. Hu, and J. Cai, J. Electromagn. Eng. Sci. 2020, 20, No. 1: 1 (2020). Crossref
  2. E. D. Belotsky and P. M. Tomchuk, Surface Science, 239: 143 (1990). Crossref
  3. I. P. Fesenko, L. V. Viduta, V. I. Chasnyk, N. B. Nechytailo, D. V. Butenko, V. M. Tkach, V. Z. Turkevich, O. A. Marchenko, I. I. Zelenska, O. M. Kaidash, T. B. Serbenyuk, T. M. Belyaeva, E. F. Kuzmenko, and P. M. Tomchuk, J. Superhard Mater., 40, No. 6: 89 (2018). Crossref
  4. I. P. Fesenko, L. V. Viduta, D. V. Chasnyk, V. B. Nechytailo, I. A. Petrusha, O. M. Kaidash, Yu. Yu. Rumyantseva, V. V. Smokvyna, V. I. Chasnyk, V. V. Garashchenko, Yu. M. Tuz, V. P. Rukin, and N. O. Muliavko, J. Superhard Mater., 43: 303 (2021). Crossref
  5. I. P. Fesenko, L. O. Romanko, V. I. Chasnyk, L. M. Vovk, Yu. M. Tuz, A. V. Dovhal, T. B. Serbeniuk, O. M. Kaidash, O. O. Bochechka, and V. P. Rukin, J. Superhard Mater., 44, 70 (2022). Crossref
  6. Yu. Yu. Rumiantseva, L. O. Romanko, D. V. Chasnyk, V. Z. Turkevich, V. M. Bushlya, I. P. Fesenko, O. M. Kaidash, V. I. Chasnyk, and V. P. Rukin, J. Superhard Mater., 42, No. 2: 126 (2020). Crossref
  7. P. L. Rossiter, The Electrical Resistivity of Metals and Alloys. 2nd Ed. (Cambridge: University Press: 1991), vol. 6, pp. 113–141
  8. J. Lloyd-Hughes and T. I. Jeon, J. Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, 33, No. 9: 871 (2012). Crossref
  9. B. Delaet, J-C. Villegier, W. Escoffier, J-L. Thomassin, Ph. Feautrier, I. Wang, P. Renaud-Gou, and J-P. Poizat, J. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, 520, No. 1-3, 541 (2004). Crossref
  10. G. Goltsman, A. Korneev, V. Izbenko, K. Smirnov, P. Kouminov, B. Voronov, N. Kaurova, A. Verevkin, J. Zhang, A. Pearlman, W. Slysz, and R. Sobolewski, J. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, 520, No. 1-3, 527 (2004). Crossref
  11. Y. Rumiantseva, I. Melnichuk, V. Garashchenko, O. Zaporozhets, V. Turkevich, and V. Bushlya, Ceram. Int., 46, No. 14: 22230 (2020). Crossref
  12. R. M. Fonseca, R. B. Soares, R. G. Carvalho, E. K. Tentardini, V. F. C. Lins, and M. M. R. Castro, J. Surface and Coatings Technology, 378, 124987 (2019). Crossref
  13. K. I. Sim, Y. C. Jo, T. Ha, J. H. Kim, J. H. Kim, and H. Yamamori, J. Korean Physical Society, 71, 571 (2017). Crossref
  14. A. A. Sugumaran, Y. Purandare, K. Shukla, I. Khan, A. Ehiasarian, and P. Hovsepian, J. Coatings, 11, No. 7, 867 (2021). Crossref