Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2026, выпуск 1 » Статья стр. 113
<<<>>>
Искровой плазменный синтез керамических мишеней на основе In2O3
Ахмедов А.К.1, Мурлиев Э.К.1, Асваров А.Ш.2,1
1Институт физики им. Х.И. Амирханова Дагестанского научного центра РАН, Махачкала, Россия
2Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова, Курчатовский комплекс кристаллографии и фотоники, НИЦ ”Курчатовский институт“, Москва, Россия
Email: cht-if-ran@mail.ru
Поступила в редакцию: 1 мая 2025 г.
В окончательной редакции: 20 июня 2025 г.
Принята к печати: 26 июня 2025 г.
Выставление онлайн: 5 декабря 2025 г.
PDF версия
Исследовано влияние основных действующих факторов метода искрового плазменного спекания (прикладываемое давление, температура и длительность изотермической выдержки) на процессы консолидации частиц субмикронных оксидных порошковых композиций с различным содержанием оксида индия, кинетику уплотнения и микроструктуру формирующейся керамики. Целью работы было получение керамики высокой плотности трех актуальных для практического применения составов: In2O3-SnO2 в весовом соотношении 9:1, In2O3-ZnO в весовом соотношении 9:1 и In2O3-Ga2O3-ZnO в весовом соотношении 1:1:1. Установлено, что при искровом плазменном спекании всех трех составов существует максимальная температура изотермической выдержки (950 oC), выше которой начинается снижение плотности со значительной потерей массы исходной навески, обусловленное интенсификацией процесса термического разложения оксида индия. Проведена оптимизация режимов спекания, по результатам которой получены керамические мишени диаметром 50 mm относительной плотностью не ниже 94 % от расчетной плотности для каждого состава. Тестовое магнетронное распыление полученных мишеней показало высокую стабильность разряда, без признаков дугообразования, что свидетельствует о высокой однородности их состава и свойств. Ключевые слова: керамика, спекание, консолидация частиц, магнетронное распыление.
  1. А.Ф. Иванов, Ф.С. Егоров, Н.Д. Платонов, B.Л. Матухин, Е.И. Теруков. ФТП, 56 (3), 315 (2022). DOI: 10.21883/FTP.2022.03.52117.9747 [A.F. Ivanov, F.S. Egorov, N.D. Platonov, V.L. Matukhin, E.I. Terukov. Semiconductors, 56 (3), 211 (2022). DOI: 10.21883/SC.2022.03.53063.9747]
  2. Ю.С. Жидик, П.Е. Троян, В.В. Козик, С.А. Козюхин, А.В. Заболотская, С.А. Кузнецова. Изв. вузов. Физика, 63 (7), 31 (2020). DOI: 10.17223/00213411/63/7/31 [Y.S. Zhidik, P.E. Troyan, V.V. Kozik, S.A. Kozyukhin, A.V. Zabolotskaya, S.A. Kuznetsova. Russ. Phys. J., 63 (7), 1139 (2020). DOI: 10.1007/s11182-020-02167-4]
  3. В.В. Аксенова, И.П. Смирнова, Л.К. Марков, А.С. Павлюченко, Д.С. Колоколов, М.В. Меш. ФТТ, 65 (12), 2148 (2023). DOI: 10.61011/FTT.2023.12.56745.5093k
  4. G. Goncalves, V. Grasso, P. Barquinha, L. Pereira, E. Elamurugu, M. Brignone, R. Martins, V. Lambertini, E. Fortunato. Plasma Process. Polym., 8 (4), 340 (2011). DOI: 10.1002/ppap.201000149
  5. K. Ellmer. Nature Photon., 6, 809 (2012). DOI: 10.1038/nphoton.2012.282
  6. U. Betz, M. Kharrazi Olsson, J. Marthy, M.F. Escola, F. Atamny. Surf. Coat. Technol., 200 (20-21), 5751 (2006). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2005.08.144
  7. A.K. Akhmedov, E.K. Murliev, A.S. Asvarov, A.E. Muslimov, V.M. Kanevsky. Coatings, 12 (10), 1583 (2022). DOI: 10.3390/coatings12101583
  8. N. Yamada, M. Yamada, H. Toyama, R. Ino, X. Cao, Y. Yamaguchi, Y. Ninomiya. Thin Solid Films, 626, 46 (2017). DOI: 10.1016/j.tsf.2017.02.032
  9. А.К. Ахмедов, А.Ш. Асваров, Э.К. Мурлиев, З.В. Шомахов. Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов, 16, 565 (2024). DOI: 10.26456/pcascnn/2024.16.565 [A.K. Akhmedov, A.Sh. Asvarov, E.K. Murliev, Z.V. Shomakhov. Phys. Сhem. Аspects Study Clusters, Nanostructures Nanomater., 16, 565 (2024). DOI: 10.26456/pcascnn/2024.16.565]
  10. H. Hsieh, H. Lu, H. Ting, C. Chuang, C. Chen, Y. Lin. J. Inf. Disp., 11 (4), 160 (2010). DOI: 10.1080/15980316.2010.9665845
  11. K.M. Lee, N. Kim, J.K. Lee, H.J. Lee, S.Y. Kim, T.G. Kim. Appl. Surf. Sci., 686, 162102 (2025). DOI: 10.1016/j.apsusc.2024.162102
  12. А.С. Тойкка, Н.В. Каманина. Письма в ЖТФ, 50 (2), 36 (2024). DOI: 10.61011/PJTF.2024.02.56982.19722
  13. B. Zhao, M. Nisula, A. Dhara, L. Henderick, F. Mattelaer, J. Dendooven, C. Detavernier, Adv. Mater. Interfaces, 7 (23), 2001022 (2021). DOI: 10.1002/admi.202001022
  14. R. Tietema. In S. Hashmi, G.F. Batalha, C.J. Van Tyne, B. Yilbas (editors). Comprehensive Materials Processing (Elsevier B.V., Amsterdam, 2014), DOI: 10.1016/B978-0-08-096532-1.00430-1
  15. M. Braun. In: A. Nee (editor). Handbook of Manufacturing Engineering and Technology (Springer, London, 2013), DOI: 10.1007/978-1-4471-4976-7_28-9
  16. Z. Fang, Z. Tan, F. Jiang, S. Huang, J. Qin, Y. Wang, X. Han, Y. Li, M. Hu, J. Zeng. Ceram. Int., 50 (1), 2271 (2024). DOI: 10.1016/j.ceramint.2023.10.345
  17. B.L. Gehman, S. Jonsson, T. Rudolph, M. Scherer, M. Weigert, R. Werner. Thin Solid Films, 220, 333 (1992). DOI: 10.1016/0040-6090(92)90594-2
  18. K. Utsumi, O. Matsunaga, T. Takahata. Thin Solid Films, 334, 30 (1998). DOI: 10.1016/S0040-6090(98)01111-0
  19. B.G. Lewis, R. Mohanty, D.C. Paine. Proceedings of 37th annual technical conference (Society of Vacuum Coaters, Albuquerque, NM, 1994), p. 432. https://www.svc.org/clientuploads/directory/resource_library/ 94_432.pdf
  20. T. Taeuchi, H. Kageyama, H. Nakazawa, T. Atsumi, S. Tamura, N. Kamijo, A. Takeuchi, Y. Suzuki. J. Am. Ceram. Soc., 91 (8), 2495 (2008). DOI: 10.1111/j.1551-2916.2008.02503.x
  21. А.Ш. Асваров, А.Э. Муслимов, А.К. Ахмедов, А.Х. Абдуев, В.М. Каневский. ПТЭ, 5, 138 (2019). DOI: 10.1134/S0032816219050033 [A.S. Asvarov, A.E. Muslimov, A.K. Akhmedov, A.K. Abduev, V.M. Kanevsky. Instrum. Exp. Tech., 62 (5), 726 (2019). DOI: 10.1134/S0020441219050038]
  22. ГОСТ (Межгосударственный стандарт) 2409-2014: Огнеупоры. Метод определения кажущейся плотности, открытой и общей пористости, водопоглощения (Стандартинформ, М., 2014)
  23. Z.A. Munir, U. Anselmi Tamburini, M. Ohyanagi. J. Mater. Sci., 41 (3), 763 (2006). DOI: 10.1007/s10853-006-6555-2
  24. J.A. Lewis. Annu. Rev. Mater. Sci., 27, 147 (1997). DOI: 10.1146/annurev.matsci.27.1.147
  25. A.K. Akhmedov, A.S. Asvarov, S.S. Makhmudov, V.M. Kanevsky. Ceramics, 6 (3), 1302 (2023). DOI: 10.3390/ceramics6030080
  26. D.H. Park, K.-Y. Son, J.-H. Lee, J.-J. Kim, J.-S. Lee. Solid State Ion., 172 (1-4), 431 (2004). DOI: 10.1016/j.ssi.2004.03.029
  27. E. Medvedovski, N. Alvarez, O. Yankov, M.K. Olsson. Ceram. Int., 34 (5), 1173 (2008). DOI: 10.1016/j.ceramint.2007.02.015
  28. F. Chen, S. Yang, J. Wu, J. Galaviz Peres, Q. Shen, J. Schoenung, E. Lavernia, L. Zhang. J. Am. Ceram. Soc., 98 (3), 732 (2014). DOI: 10.1111/jace.13381
  29. N.J. Loh, L. Simao, C.A. Faller, A. De Noni Jr, O.R.K. Montedo. Ceram. Int., 42 (11), 12556 (2016). DOI: 10.1016/j.ceramint.2016.05.065

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme