Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование фазовых превращений Cu2Se и ангармонических эффектов при изменении температуры

ФИО: Лагутина А.А.

Направление: Материаловедение

Научный руководитель: д.ф.-м.н., проф. Бублик Владимир Тимофеевич

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Материаловедения полупроводников и диэлектриков

Академическая группа: ММП-14-1

На сегодняшний день резко возрос интерес к исследованию новых веществ – суперионных проводников. Селенид меди Cu2Se является перспективным материалом для использования в термоэлектрических преобразователях средней температуры. В данной работе был проведен эксперимент, с помощью которого наблюдали фазовые переходы для образцов Cu2Se. Синтез соединения Cu2Se проводили методами сплавления компонентов и твердотельных реакций, в том числе методами механохимии. Компактные образцы получали методом sps-спекания.

По данным фазового анализа во всех образцах после sps-спекания есть две модификации фазы Cu2Se – кубическая и тетрагональная. Но в образцах, спеченных из порошков после 5 и 10 часов помола, есть еще и кубическая фаза с измененным стехиометрическим составом Cu1.8Se, причем количество этой фазы увеличивается с увеличением времени помола.

Для исследования фазовых переходов в зависимости от температуры образец, полученный методом sps-спекания, нагревали в термокамере дифрактометра. При комнатной температуре в данном образце были две кубические фазы с разным стехиометрическим составом Cu1.8Se и Cu2Se и тетрагональная фаза Cu2Se. Но уже при температуре 100°С остались только две фазы: тетрагональная Cu2Se и кубическая фаза Cu2Se. Фазовый переход тетрагональной модификации в кубическую произошел между температурами 150–170°С. В работе проанализированы коэффициенты термического расширения в интервале температур 150–500 °С.

В результате исследований предполагается найти условие, при котором можно было бы минимизировать воздействие фазового перехода, который сопровождается изменением объема и может привести к растрескиванию материала при его термоциклировании в процессе эксплуатации.

Работа выполнена совместно с институтом ГИРЕДМЕТ. Авторы благодарны проф.у Освенскому В.Б., предоставившему образцы для исследований и Щитинину И.В. за помощь в проведении дифрактометрических исследований при разных температурах.