ФАЗОВАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ И КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА СПЛАВА TiSi₂, СПЕЧЁННОГО МЕТОДОМ SPS: АНАЛИЗ XRD
DOI:
https://doi.org/10.65164/c2dwz502Ключевые слова:
TiSi₂, Spark Plasma Sintering (SPS), XRD, фазовая трансформация, метастабильная фаза, размер кристаллита, микроструктурное напряжение, интерметаллическое соединение.Аннотация
Фазовый состав и кристаллическая структура сплава TiSi₂ были изучены с
использованием рентгеновской дифракции (XRD) с источником излучения CuKα (λ = 1,5406
Å). При обработке методом Spark Plasma Sintering (SPS) при 950 °C формируется
орторомбическая метастабильная фаза TiSi₂, о чём свидетельствуют дифракционные пики с
широкой половинной шириной и низкой интенсивностью, указывающие на небольшой размер
кристаллитов и высокую микроструктурную деформацию. При 1150 °C образуется
тетрагональная термодинамически стабильная монoфазная TiSi₂, о чём свидетельствуют узкие
и интенсивные пики, отражающие высокую степень кристаллизации и снижение внутренних
деформаций. Расчёты по формуле Шеррера показывают, что размер кристаллитов составляет
10–95 нм. Результаты XRD демонстрируют, что переход от метастабильной фазы к стабильной
связан с активацией диффузии атомов при высокой температуре.
Библиографические ссылки
[1] Banerjee, S.; Mohapatra, S.K.; Misra, M. Water Photooxidation by TiSi2–TiO2 Nanotubes. J.
Phys. Chem. C 2011, 115, 12643–12649.
[2] Pelleg, J.; Sade, G. TiB2/TiSi2 bilayer fabrication by various techniques: Structure and contact
properties. Phys. B Condens. Matter 2006, 371, 20–34.
441
[3] Ritterskamp, P.; Kuklya, A.; Stkamp, M.-A.; Kerpen, K.; Weidenthaler, C.; Demuth, M. A
Titanium Disilicide Derived Semiconducting Catalyst for Water Splitting under Solar
Radiation—Reversible Storage of Oxygen and Hydrogen. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46,
7770–7774.
[4] Liu, J.; Bai, Y.; Chen, P.; Cui, N.; Yin, H. Reaction synthesis of TiSi2 and Ti5Si3 by ball-milling
and shock loading and their photocatalytic activities. J. Alloys Compd. 2013, 555, 375–380.
[5] Shon, I.-J.; Park, H.-K.; Kim, H.-C.; Yoon, J.-K.; Hong, K.-T.; Ko, I.-Y. One-step synthesis and
densification of nanostructured TiSi2–SiC composite from mechanically activated (TiC + 3Si)
powders by high-frequency-induced heated combustion. Scr. Mater. 2007, 56, 665–668.
[6] Lin, Y.; Zhou, S.; Liu, X.; Sheehan, S.; Wang, D. TiO2/TiSi2 Heterostructures for High-
Efficiency Photoelectrochemical H2O Splitting. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2772–2773.
[7] Chu, D.; Zhang, C.; Yang, P.; Du, Y.; Lu, C. WS2 as an Effective Noble-Metal Free Cocatalyst
Modified TiSi2 for Enhanced Photocatalytic Hydrogen Evolution under Visible Light
Irradiation. Catalysts 2016, 6, 136.
