Disilicid de titan

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 18 iunie 2019; verificarea necesită 1 editare .
disilicid de titan
General

Nume sistematic		 disilicid de titan
Chim. formulă TiSi 2
Proprietăți fizice
Stat solid
Masă molară 104,08 g/ mol
Densitate 4,04 g/cm³
Proprietati termice
Temperatura
 •  topirea 1540°C
Mol. capacitate termică 53,96 J/(mol K)
Conductivitate termică 45,9 W/(m K)
Entalpie
 •  educaţie 135,14 kJ/mol
Clasificare
Reg. numar CAS 12039-83-7
PubChem 6336889
Reg. numărul EINECS 234-904-3
ZÂMBETE   [Si]=[Ti]=[Si]
InChI   InChI=1S/2Si.TiDFJQEGUNXWZVAH-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider 4891882 și 8329526
Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel.

Disilicidul de titan este un compus chimic de titan metal și siliciu cu formula TiSi 2 . Conținutul de siliciu în disilicid de titan este de 53,98% în greutate [1] .

Obținerea

Dissilicidul de titan poate fi obținut într-unul din următoarele moduri [2] .

Pulberile de titan și siliciu sunt utilizate ca componente inițiale. Datorită exotermicității reacției , creșterea temperaturii se realizează lent și cu expuneri intermediare la o temperatură de 700-800 °C. La atingerea temperaturii de 1200 ° C, faceți expunerea finală timp de 1-2 ore. Procesul de reducere a oxidului de titan cu siliciu se efectuează la o temperatură de 1400 ° C și se menține timp de 1,5-2 ore. Procesul de formare a disilicidului de titan are loc în funcție de reacția: Când înlocuiți siliciul pur cu oxidul său, grafitul și carbura de siliciu pot fi folosite pentru reducere . În acest caz, reacția are următoarea formă: Pentru procesul de formare a siliciurului se folosește o baie auxiliară de metal de zinc topit . În acest caz, zincul la o temperatură de proces de 700–900 ° C dizolvă componentele inițiale relativ bine, drept urmare reacția de formare a disilicidului de titan are loc în topitură. La sfârșitul procesului, topitura este răcită și siliciura este separată chimic de zinc. Prin această metodă pot fi obținute monocristale de TiSi 2 . Esența metodei este reducerea tetraclorurilor de titan și siliciu , aflate în fază gazoasă, cu hidrogen și depunerea lor pe o suprafață încălzită. Procesul se efectuează la o temperatură de 900-1300 °C. Componentele inițiale și mediul de proces este o soluție 10% de dioxid de titan în hexafluorosilicat de potasiu topit (K 2 SiF 2 ), a cărui electroliză face posibilă obținerea de cristale de siliciură fin dispersate [3] .

Proprietăți fizice

Disilicidul de titan este o pulbere gri de fier. Are două modificări polimorfe.

Modificarea metastabilă la temperatură joasă (C49) are o rețea rombică centrată pe bază, grup spațial Cmcm , perioade de rețea a = 0,362 nm, b = 1,376 nm, c = 0,360 nm [4] . Formarea unei modificări metastabile are loc în timpul preparării filmelor subțiri de TiSi 2 pe un substrat de cristal de siliciu la o temperatură de 450–600°C. Când este încălzită peste 650 °C, modificarea la temperatură joasă trece în cea la temperatură înaltă [5] .

Modificarea la temperatură înaltă (C54) este stabilă și are o rețea rombică centrată pe fețe, grup spațial Fddd , perioade de rețea a = 0,8279 nm, b = 0,4819 nm, c = 0,8568 nm.

Proprietăți chimice

Disilicidul de titan este rezistent chimic la acizii nitric , sulfuric , clorhidric , oxalic . Este insolubil în apă și în soluții alcaline diluate. Interacționează slab cu acva regia . Disilicidul de titan se dizolvă în acid fluorhidric și amestecul acestuia cu acid azotic, precum și în soluții de fluorură de amoniu și în soluții alcaline în prezența sodei tartric și citric și Trilon B [2] .

Reacţionează cu acidul fosforic conform reacţiei:

Oxidată de oxigen la temperaturi peste 700 °C. Interacționează cu clorul și fluorul la temperaturi ridicate (900 °C în cazul clorului) [1] [3] .

Aplicație

Datorită rezistenței sale electrice scăzute și stabilității termice ridicate (faza C54), este utilizat ca contacte între un dispozitiv semiconductor și o structură de susținere a interconexiunii în producerea de circuite integrate foarte mari [6] [7] .

Note

  1. ↑ 1 2 3 Samsonov G. V., Vinitsky I. M. Compuși refractari (carte de referință). - Metalurgie, 1976. - S. 560.
  2. ↑ 1 2 Samsonov G.V., Dvorina L.A., Rud B.M. Silicides. - Metalurgie, 1979. - S. 9-144. — 272 p.
  3. ↑ 1 2 Luchinsky G.P. Chimia titanului. - Chimie, 1971. - S. 164-166. — 472 p.
  4. ↑ Luchinsky G.P. Chimia titanului. - Chimie, 1971. - S. 183-185. — 472 p.
  5. ↑ Yoon S., Jeon H. Un studiu privind modificarea temperaturii de tranziție de fază a TiSi 2 prin adăugarea elementului Zr pe diferite substraturi Si // J. Korean Phys. soc. - 1999. - Vol. 34, nr. 4. - P. 365-370.
  6. ↑ 1 2 Clevenger L.A. și colab. Studiul formării C49-TiSi 2 și C54-TiSi 2 pe siliciu policristalin dopat folosind măsurători de rezistență in situ în timpul recoacerii // J. Appl. Fiz. - 1994. - Vol. 76, nr. 12. - P. 7874-7881.
  7. ↑ Tehnologia „Salicide” (link inaccesibil) . Preluat la 9 februarie 2013. Arhivat din original la 20 iunie 2018. 
 Cei mai importanți compuși de titan