ВПЛИВ РОЗМIРУ ЧАСТИНОК ПРОВIДНОГО ВКЛЮЧЕННЯ НА СТРУКТУРОУТВОРЕННЯ ТА ЕЛЕКТРИЧНИЙ ОПIР КЕРАМIКИ Si₃N₄–ZrC

Анотація

Методом гарячого пресування виготовлено нагрівальні елементи, активний резистивний шар яких складався з Si₃N₄ та добавки 13,5% (об.) ZrC з середнім розміром зерна 1–46 мкм. Методами рентгеноструктурного, седиментаційного аналізу та скануючої електронної мікроскопії досліджено морфологію, фазовий та гранулометричний склад зерен карбіду цирконію. За допомогою оптичного мікроскопа отримано зображення мікроструктури гарячепресованих композитів. Методом вольтметра–амперметра в діапазоні температур 20–600 ºС досліджено електричний опір на постійному струмі. Встановлено, що при різному співвідношенні діаметра зерна діелектрика та провідника можна створити різні типи структур, що суттєво відрізняються за величиною питомого опору. Питомий опір композиту залежить від морфології провідних частинок в його складі, а саме від їх питомої поверхні та ефективної площі перерізу провідного кластера (при переході від статистичної структури до матричної питомий опір на порядок зростає). Показано можливість управління структурою матеріалу та величиною його питомого опору шляхом введення бімодальної суміші з грубих та дрібних частинок провідних добавок. Оцінено ступінь матричності композиту завдяки вимірюванню величини питомого опору.