PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of Advanced Ceramics· 2026Q1

C/SiC kompozitinde arayüzeyde bir β-Si 3 N 4 nano-tabakasının oluşumu ve atomik ölçekte karakterizasyonu

Formation and atomic-scale characterization of an interfacial β-Si 3 N 4 nanolayer in a C/SiC composite

Yuhao Fang, Wenzheng Zhang, 谭明义, Daming Chen ve diğerleri

Kısa özet

Reaktif infiltrasyon yoluyla C/SiC arayüzeylerinde sürekli, 20 nm kalınlığında bir β-Si3N4 nano-tabakası oluşumu, atomik ölçekte yapısal ve bağ analizi sağladı.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Reaktif infiltrasyon ile C/SiC arayüzeylerinde sürekli, 20 nm kalınlığında bir β-Si3N4 nano-tabakası oluşturuldu.
  • Atomik ölçekte yapısal analiz, β-Si3N4 nano-tabakasının ABAB istiflenmesini ve SiN4 tetrahedral ağını çözdü.
  • Elektron enerji kaybı spektroskopisi ve DFT simülasyonları, bağa duyarlı elektronik yapıyı karakterize etti.
  • Nano-tabaka, N 2p katkılarıyla çoğunlukla Si kaynaklı boş durumlar ve Si'den N'ye kısmi yük transferi sergilemektedir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract β-Si3N4 combines attractive mechanical, thermal, and dielectric properties, yet experimental characterization of its local atomic arrangement and bonding-related electronic structure is often complicated by the sintering additives and intergranular phases present in bulk ceramics. Here, a continuous, sintering-additive-free β-Si3N4 nanolayer was formed at the C/SiC interface through reactive infiltration of molten Si into a nitrogen-containing, glucose-derived carbon framework. The nanolayer exhibits micrometer-scale lateral continuity within the examined interfacial region, with a local thickness on the order of 20 nm, providing a resolvable crystalline interior that remains accessible to site-specific atomic-scale analysis. Correlative HAADF-STEM and iDPC-STEM observations along multiple crystallographic directions resolved both the projected Si framework and the light-element N sublattice, and consistently identified the characteristic ABAB stacking and corner-sharing SiN4 tetrahedral network of β-Si3N4. The N K-edge and Si L2,3-edge electron energy-loss near-edge structures were further examined using reference spectra and density-functional-theory-based simulations. Their principal features were associated with complementary N- and Si-projected components of the hybridized unoccupied states in the tetrahedral Si-N framework. Projected densities of states, charge-density redistribution, and band-structure calculations further revealed N-weighted occupied bonding states, predominantly Si-derived unoccupied states with finite N 2p contributions, partial charge transfer from Si to N, and directional covalent bonding. Together, these results provide correlated atomic-scale structural and bonding-sensitive spectroscopic characterization of the interfacial β-Si3N4 nanolayer, with first-principles calculations supporting the interpretation of the principal ELNES features.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of Advanced Ceramics, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Seramik ve Kompozitler

Ceramics and CompositesMaterials Science