ФТТ, 2009, том 51, выпуск 11

 Содержание  Предыдущая статья  Следующая статья  Поиск  

Теплопроводность и теплоемкость волоконных монолитов Si3N4/BN

Л.С.Парфеньева, Н.Ф.Картенко, Б.И.Смирнов, И.А.Смирнов, D.Singh\kern1pt*, K.C.Goretta\kern1pt*,
H.Misiorek\kern1pt**, J.Mucha\kern1pt**, D.Wlosewicz\kern1pt**, A.Jezowski\kern1pt**, A.I.Krivchikov\kern1pt***

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук,
Санкт-Петербург, Россия
* Argonne National Laboratory,
Argonne, Illinois, USA
** Trzebiatowski Institute of Low Temperature and Structure Research,
Polish Academy of Sciences,
Wroclaw, Poland
*** Institute for Low Temperature Physics and Engineering, National Academy of Sciences of Ukraine,
Kharkov, Ukraine
E-mail: igor.smirnov@mail.ioffe.ru, smir.bi@mail.ioffe.ru

(Поступила в Редакцию 24 февраля 2009 г.)

В интервале температур 5-300 K измерена теплопроводность поликристаллических керамических образцов Si3N4 и BN и волоконных монолитов (FM) Si3N4/BN с различной \glqq архитектурой\grqq расположения в них волокон: [0], [90] и [0/90], когда волокна располагаются соответственно вдоль и поперек оси образца и когда соблюдается послойное чередование волокон [0] и [90]. В интервале 3.5-300 K измерены теплоемкость при постоянном давлении, а при 77 K --- скорость звука в поликристаллических образцах Si3N4, BN и FM Si3N4/BN [0]. Показано, что с достаточной степенью достоверности, но для некоторых составов с небольшими допущениями, можно утверждать, что в случае FM Si3N4/BN для определения расчетных значений их теплопроводностей и теплоемкостей можно в определенных температурных интервалах использовать простые модели для смесей компонентов Si3N4 и BN с соответствующими вкладами их в формирование FM Si3N4/BN. Установлено, что в области низких температур (5-25 K) в FM Si3N4/BN [0], [90] и [0/90] преимущественное рассеяние фононов происходит на дислокациях. Такой эффект отсутствует в керамических образцах Si3N4 и BN. С помощью полученных экспериментальных данных для теплопроводности, теплоемкости и скорости звука вычислены длины свободных пробегов фононов в поликристаллических образцах Si3N4 и BN и эффективная длина свободного пробега в FM Si3N4/BN [0].

Работа выполнена при поддержке гранта НШ 2184.2008.2 и научного гранта ПАН.

D.S. and K.C.G. are grateful for support of this work by the U.S. Department of Energy, under Contract DE-ACO2-06CH11357 with Argonne National Laboratory, managed by UChicago Argonne, LLC.

PACS: 65.60.+a, 65.90.+i

 PDF версия (834Kb)   Другие выпуски  Другие журналы   Помощь 
Copyright (C) 2009, Коллектив авторов  Разработано...  webmaster