.png)
.png)
Email this article 
THERMODYNAMIC ANALYSIS OF THE PIONEER GAS-PHASE METHOD FOR HIGH-PURITY ALUMINUM NITRIDE PRODUCTION
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2015-2-53-58
Abstract
The high-purity ultra dispersed aluminum nitride powder was obtained at the Institute of Physics and Technology at unique experimental industrial plant by means of gas-phase method through the aluminum mono-fluoride forming. However the question about the thermodynamic analysis of the material interaction in the reaction zone and just in the loaded batch remains unanswered. In the article the special attention was given to sintering additional selection and their influence on the unwanted oxygen impurity removing in course of the aluminum nitride synthesis. The sintering mixture obtained can be used for the single-stage power efficient production of final items with high thermal conductivity out of aluminum nitridem. Ill. 2. Ref. 26. Tab. 6.
About the Authors
R. А. ShishkinRussian Federation
A. A. Elagin
Russian Federation
A. R. Beketov
Russian Federation
M. V. Baranov
Russian Federation
References
1. Lee, J. M. Low temperature synthesis of A1N nanopowders by microwave assisted combustion method /J. M. Lee, B. I. Kim, J. H. Lee [et a1.] // J. Ceram. Processing Research. — 2013. — Vo1. 14, № 8. — P. 707-711.
2. Liu, F. Contro11ed synthesis of u1tra-1ong A1N nanowires in different densities and in situ investigation of physica1 properties of an individua1 A1N nanowire / F. Liu, Z. J. Su, F. Y. Mo [et a1.] // Nanosca1e. — 2011. — № 3. — P. 610-618.
3. Tang, Y. Synthesis of rectangu1ar cross-section A1N nanofibers by chemica1 vapor deposition / Y. Tang, H. Cong, Z. Wang [et a1.] // Chemica1 physics 1etters. — 2005. — № 416. — P. 171-175.
4. Елагин, А. А. Нитрид алюминия. Способы получения / А. А. Елагин, А. Р. Бекетов, М. В. Баранов [и др.] // Новые огнеупоры. — 2012. — № 11. — С. 57-67. Elagin, A. A. A1uminum nitride. Preparation methods (review) / A. A. Elagin, A. R. Beketov, M. V. Baranov [et a1.] // Refractories and industria1 ceramics. — 2013. — Vo1. 53, № 6. — P. 395-403.
5. Елагин, А. А. Нитрид алюминия. Способы получения (окончание) / А. А. Елагин, А. Р. Бекетов, М. В. Баранов [и др.] // Новые огнеупоры. — 2013. — № 1. — С. 49-55. Elagin, A. A. A1uminum nitride. Preparation methods / A. A. Elagin, A. R. Beketov, M. V. Baranov [et a1.] // Refractories and industria1 ceramics. — 2013. — Vo1. 54, № 1. — P. 44-49.
6. Елагин, А. А. Механизм процесса и технология газофазного синтеза нитрида алюминия / А. А. Елагин, А. Р. Бекетов, М. В. Баранов [и др.] // Современные проблемы науки и образования. — 2013. — № 3.
7. Pat. 4810679 A US. Rare earth fluoride additive for sintering a1uminum nitride, 1989.
8. Gross, G. M. Thermodynamic assessment and experimenta1 check of fluoride sintering aids for A1N / G. M. Gross, H. J. Seifert, F. Aldinger // J. Europ. Ceram. Soc. — 1998. — № 18. — P. 871-877.
9. Jarridge, J. Therma1 diffusivity of A1N with fluoride additives / J. Jarridge, J. Mexmain, J. P. Michelet // 2nd Europ. Ceram. Soc. Conf. (ECSC), Augsburg. — 1991. — P. 1849-1853.
10. Dyke, J. M. A study of a1uminium monofluoride and a1uminum trifluoride by high-temperature photoe1ectron-spectroscopy / J. M. Dyke, C. Kirby, A. Morris [et a1.] // Chemica1 Physics. — 1984. — № 88. — P. 289-298.
11. Пат. 2312060 РФ. Способ получения порошка нитрида алюминия / Афонин Ю. Д., Бекетов А. Р., Бекетов Д. А., Черный Н. Л. — № 2005102149 ; заявл. 28.01.05 ; опубл. 10.07.06.
12. Елагин, А. А. Термодинамический анализ реакций при получении нитрида алюминия газофазным способом / А. А. Елагин, Р. А. Шишкин, А. Р. Бекетов, М. В. Баранов // Современные проблемы науки и образования. — 2013. — № 2. (http://www.science-education.ru/pdfi).
13. Беляев, А. И. Одновалентный алюминий в металлургических процессах / А. И. Беляев, Л. А. Фирсанова. — М. : Металлургиздат, 1952. — 142 с.
14. Бекетов, Д. А. Композиционные покрытия на основе нитрида алюминия с органическим связующим / Д. А. Бекетов, А. Р. Бекетов, Л. Б. Хороша-вин // Новые огнеупоры. — 2003. — № 1. — С. 34, 35. Beketov, D. A. Composite coatings based on aluminum nitride and anorganic binder / D. A. Beketov, A. R. Beketov, L. B. Khoroshavin // Refractories and Industrial Ceramics. — 2003. — № 44. — Р. 65, 66.
15. Глушко, В. П. Термодинамические свойства индивидуальных веществ / В. П. Глушко. — M. : Наука, 1978. — 495 с.
16. Гуревич, Л. В. Энергия разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство элементов к электрону : справочник / Л. В. Гуревич. — М. : Наука, 1974. — 351 с.
17. Stull, D. R. Janaf Thermodinamical / D. R. Stull, H. Prophet // Washington : C-ov Print off. — 1971. — Vol. 24, № 9. — P. 1099.
18. Куликов, И. С. Термодинамика карбидов и нитридов / И. С. Куликов. — Челябинск : Металлургия, 1988. — 320 с.
19. Molisani, A. L. Effect of Y2O3 content on sintering of aluminum nitride / A. L. Molisani, H. N. Yoshimura, H. Goldenstein // Ceramica. — 2006. — Vol. 322, № 52. — Р. 151-160.
20. Iwamoto, Y. Effect of powder properties on thermalconductivity of aluminum nitride / Y. Iwamoto, A. Kuibira, I. Sugiura [et al.] // J. Ceram. Soc. Japan. — 1992. — Vol. 100, № 5. — P. 652-656.
21. Troczynski, T. B. Effect of additives of the pressureless sintering of aluminum nitride between 1500-degrees and 1800-degrees-C / T. B. Troczynski, P. S. Nicholson // J. Amer. Ceram. Soc. — 1989. — Vol. 72, № 8. — Р. 1488-1491.
22. Diebner, R. L. Absorption spectrum of vaporized titanium monofluoride / R. L. Diebner, J. G. Kay // J. Chem. Physics. — 1969. — Vol. 51, № 8. — P. 3547-3554.
23. MacFarlane, D. R. Methods of purification of zirconium tetrafluoride for fluorozirconate glass / D. R. MacFarlane, P. J. Newman, A. Voelkel // J. Amer. Ceram. Soc. — 2002. — Vol. 85, № 6. — Р. 1610-1612.
24. Rogstrom, L. Auto-organizing ZrAlN / ZrAlTiN / TiN multilayers / L. Rogstrom, N. Ghafoor, M. Ahlgren [et al.] // Thin solid films. — 2012. — № 520. — Р. 6451-6454.
25. Franz, R. Oxidation behavior and tribo logical properties of arc-exaporated ZrAlN hard coatings / R. Franz, M. Lechthaler, C. Polzer [et al.] // Surface & coating technology. — 2012. — № 206. — Р. 2337-2345.
26. Setoyama, M. Formation of cubic - AlN in TiN/AlN super lattice / M. Setoyama, A. Nakayama, M. Tanaka [et al.] // Surface & coatings technology. — 1996. — № 86. — Р. 225-230.
Supplementary files
For citation: Shishkin R.А., Elagin A.A., Beketov A.R., Baranov M.V. THERMODYNAMIC ANALYSIS OF THE PIONEER GAS-PHASE METHOD FOR HIGH-PURITY ALUMINUM NITRIDE PRODUCTION. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2015;(2):53-58. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2015-2-53-58
Refbacks
- There are currently no refbacks.