Abstract

LEAL-CRUZ, A.L; PECH-CANUL, M.I  and  DE LA PENA, J.L. A low-temperature and seedless method for producing hydrogen-free Si₃N₄. Rev. mex. fis. [online]. 2008, vol.54, n.3, pp.200-207. ISSN 0035-001X.

Se desarrolló un método simple y sin semillas para la síntesis de Si₃N₄ partiendo de un sistema de precursores libre de hidrógeno (Na₂SiF_6(s)-N_2(g)). A partir de cálculos termodinámicos y resultados experimentales se concluye que las especies químicas gaseosas SiF_x (SiF₄,SiF₃, SiF₂, SiF and Si) formadas durante la disociación a baja temperatura del Na₂SiF₆ en un sistema convencional de CVD reaccionan in situ con el nitrogeno para producir Si₃N₄. Se obtuvieron fibras, fibras cortas discontinuas, recubrimientos y polvos a través del sistema Na₂SiF_6(s)-N₂ a presiones ligeramente por encima de la presión atmosférica. Con el incremento en la temperatura no solo aumenta la factibilidad de las reacciones para la disociación del Na₂SiF₆ y formación del Si₃N₄, sino también una vez que se han formado las especies SiF_x por la primera reacción, la segunda reacción es incluso más factible. El Si₃N₄ amorfo se obtiene a temperaturas de hasta 1173 K mientras que el Si₃N₄ cristalino α y β se forman en el rango de temperaturas de 1273-1573 K y con tiempos de procesamiento tan cortos como 120 minutos. Se determinaron las condiciones óptimas para maximizar la formación del Si₃N₄.

Keywords : Termodinámica; CVD; Si₃N₄amorfo; Si₃N₄α y β; precursores gas-sólido.

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