Disilicid titanu

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 18. června 2019; ověření vyžaduje 1 úpravu .
Disilicid titanu
Všeobecné
Systematický
název		 disilicid titanu
Chem. vzorec TiSi 2
Fyzikální vlastnosti
Stát pevný
Molární hmotnost 104,08 g/ mol
Hustota 4,04 g/cm³
Tepelné vlastnosti
Teplota
 •  tání 1540 °C
Mol. tepelná kapacita 53,96 J/(mol K)
Tepelná vodivost 45,9 W/(m K)
Entalpie
 •  vzdělávání 135,14 kJ/mol
Klasifikace
Reg. Číslo CAS 12039-83-7
PubChem 6336889
Reg. číslo EINECS 234-904-3
ÚSMĚVY   [Si]=[Ti]=[Si]
InChI   InChI = 1S/2Si.TiDFJQEGUNXWZVAH-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider 4891882 a 8329526
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.

Disilicid titanu je chemická sloučenina kovového titanu a křemíku se vzorcem TiSi2 . Obsah křemíku v disilicidu titanu je 53,98 % hmotnostních [1] .

Získání

Disilicid titanu lze získat jedním z následujících způsobů [2] .

Jako výchozí složky se používají titanové a křemíkové prášky. Vzhledem k exotermické reakci reakce se zvyšování teploty provádí pomalu a s mezilehlými expozicemi při teplotě 700-800 °C. Po dosažení teploty 1200 °C proveďte finální expozici po dobu 1-2 hodin. Proces redukce oxidu titaničitého křemíkem se provádí při teplotě 1400 ° C a udržování po dobu 1,5–2 hodin. Proces tvorby disilicidu titanu probíhá podle reakce: Při nahrazení čistého křemíku jeho oxidem lze k redukci použít grafit a karbid křemíku . V tomto případě má reakce následující formu: Pro proces tvorby silicidu se používá pomocná lázeň roztaveného kovu zinku . V tomto případě zinek při procesní teplotě 700–900 °C poměrně dobře rozpouští výchozí složky, v důsledku čehož dochází v tavenině k reakci tvorby disilicidu titanu. Na konci procesu se tavenina ochladí a silicid se chemicky oddělí od zinku. Touto metodou lze získat monokrystaly TiSi 2 . Podstatou metody je redukce chloridů titanu a křemíku , které jsou v plynné fázi, vodíkem a jejich depozice na vyhřívaný povrch. Proces se provádí při teplotě 900–1300 °C. Výchozími složkami a procesním médiem je 10% roztok oxidu titaničitého v roztaveném hexafluorokřemičitanu draselném (K 2 SiF 2 ), jehož elektrolýza umožňuje získat jemně dispergované krystaly silicidu [3] .

Fyzikální vlastnosti

Disilicid titanu je železitý prášek. Má dvě polymorfní modifikace.

Nízkoteplotní metastabilní modifikace (C49) má rombickou bázi centrovanou mřížku, prostorovou grupu Cmcm , periody mřížky a = 0,362 nm, b = 1,376 nm, c = 0,360 nm [4] . K tvorbě metastabilní modifikace dochází při přípravě tenkých filmů TiSi 2 na substrátu z krystalů křemíku při teplotě 450–600°C. Při zahřátí nad 650 °C přechází nízkoteplotní modifikace na vysokoteplotní [5] .

Vysokoteplotní modifikace (C54) je stabilní a má kosočtvercovou plošně centrovanou mřížku, prostorovou grupu Fddd , periody mřížky a = 0,8279 nm, b = 0,4819 nm, c = 0,8568 nm.

Chemické vlastnosti

Disilicid titanu je chemicky odolný vůči kyselině dusičné , sírové , chlorovodíkové a šťavelové . Je nerozpustný ve vodě a ve zředěných alkalických roztocích. Slabě interaguje s aqua regia . Disilicid titaničitý se rozpouští v kyselině fluorovodíkové a její směsi s kyselinou dusičnou, dále v roztocích fluoridu amonného a v alkalických roztocích za přítomnosti vinné a citronové sody a Trilonu B [2] .

Reaguje s kyselinou fosforečnou podle reakce:

Oxiduje kyslíkem při teplotách nad 700 °C. Při vysokých teplotách (900 °C v případě chlóru) interaguje s chlórem a fluorem [1] [3] .

Aplikace

Pro svůj nízký elektrický odpor a vysokou tepelnou stabilitu (fáze C54) se používá jako kontakty mezi polovodičovou součástkou a propojovací-nosnou konstrukcí při výrobě velmi velkých integrovaných obvodů [6] [7] .

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 Samsonov G. V., Vinitsky I. M. Refrakterní sloučeniny (příručka). - Hutnictví, 1976. - S. 560.
  2. ↑ 1 2 Samsonov G.V., Dvorina L.A., Rud B.M. Silicides. - Hutnictví, 1979. - S. 9-144. — 272 s.
  3. ↑ 1 2 Luchinsky G.P. Chemie titanu. - Chemie, 1971. - S. 164-166. — 472 s.
  4. ↑ Luchinsky G.P. Chemie titanu. - Chemie, 1971. - S. 183-185. — 472 s.
  5. ↑ Yoon S., Jeon H. Studie o změně teploty fázového přechodu TiSi 2 přidáním prvku Zr na různé substráty Si // J. Korean Phys. soc. - 1999. - Sv. 34, č. 4. - S. 365-370.
  6. ↑ 1 2 Clevenger L.A. et al. Studium tvorby C49-TiSi 2 a C54-TiSi 2 na dopovaném polykrystalickém křemíku pomocí in situ měření odporu během žíhání // J. Appl. Phys. - 1994. - Sv. 76, č.p. 12. - S. 7874-7881.
  7. ↑ Technologie "Salicid" (nepřístupný odkaz) . Získáno 9. února 2013. Archivováno z originálu dne 20. června 2018. 
 Nejdůležitější sloučeniny titanu