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Crystallization of polymer-derived silicon carbonitride at 1873 K under nitrogen overpressure

Frieß, M. und Bill, J. und Golczewski, und Zimmermann, A. und Aldinger, F. und Riedel, R. und Raj, R. (2002) Crystallization of polymer-derived silicon carbonitride at 1873 K under nitrogen overpressure. Journal of American Ceramic Society, 85 (10), Seiten 2587-2589.

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Kurzfassung

The chemical stability of an amorphous silicon carbonitride ceramic, having the composition given by 0.57SiC:0.43Si3N4:0.49C is studied as a function of nitrogen overpressure at 1873K. The ceramic suffers a weight loss at pn2 < 3.5 bar, does not show a weight change from 3.5 - 11 bar, and gains weight above 11 bar. Interestingly, the structure of the ceramic changes with pressure: it is crystalline from 1-6 bar, amorphous at » 10 bar, and then again crystalline at higher pressures. The weight loss transition, at 3.5 bar, is in excellent agreement with the prediction from thermodynamic analysis when the activities of carbon, silicon carbide and silicon nitride are set equal to those of the crystalline forms, implying that the material crystallizes prior to decomposition. The amorphous-to-crystalline transition that occurs near 10 bar, and which is accompanied by weight gain, is likely to have taken place by a different mechanism. A nucleation and growth reaction with the atmospheric nitrogen on the surface of the sample is proposed as the likely mechanism. The supersaturation required to nucleate a-silicon nitride crystals is calculated to be 30 kJ/mole.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen: LIDO-Berichtsjahr=2003,
Titel:Crystallization of polymer-derived silicon carbonitride at 1873 K under nitrogen overpressure
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Frieß, M.NICHT SPEZIFIZIERT
Bill, J.MPI
Golczewski, MPI
Zimmermann, A.MPI
Aldinger, F.MPI
Riedel, R.TU Darmstadt
Raj, R.University of Colorado, Boulder, USA
Datum:2002
Erschienen in:Journal of American Ceramic Society
Referierte Publikation:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:85
Seitenbereich:Seiten 2587-2589
Status:veröffentlicht
Stichwörter:crystallization, silicon carbonitride, overpressure
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HGF - Programm:Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W RP - Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:W RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):NICHT SPEZIFIZIERT
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung
Hinterlegt von: elib DLR-Beauftragter
Hinterlegt am:16 Sep 2005
Letzte Änderung:14 Jan 2010 22:33

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