Синтез высокодисперсных форм карбида кремния тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.01, кандидат химических наук Павелко, Роман Георгиевич

• Павелко, Роман Георгиевич
• кандидат химических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат химических наук Павелко, Роман Георгиевич

ОГЛАВЛЕНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность работы.

Цель и задачи исследования.

Объекты исследования.

Научная новизна.

Достоверность результатов.

Практическая значимость.

Основные положения, выносимые на защиту.

Апробация работы.

Личный вклад автора.

Структура и объем диссертации.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. История развития научных исследований по карбиду кремния.

1.2. Статистический анализ научных публикаций.

1.3. Свойства карбида кремния.

1.3.1. Кристаллическая структура.

1.3.2. Физические свойства.

1.3.3. Химические свойства.

1.3.4. Термодинамические и термохимические свойства.

1.3.5. Фазовая диаграмма Si-C-0.

1.3.6. Выводы.

1.4. Синтез высокодисперсных форм карбида кремния.

1.4.1. Карботермическое восстановление диоксида кремния.

1.4.1.1. Синтез высокодисперсного S1O2 золь-гель методом.

1.4.1.2. Синтез SiC из стартовых составов SiO^C.

1.4.2. Химическое осаждение карбида кремния из газовой фазы.

1.4.3. Выводы.

2. КАРБОТЕРМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ.

2.1. Термодинамический анализ состава равновесной системы Si-C-0.

2.1.1. Система SiOr-nC.

2.1.2. Система SiO^nSiC.

2.1.3. Система nSi-CO.

2.1.4. Выводы.

2.2. Синтез SiC из высокодисперсных стартовых составов Si02-C.

2.2.1. Синтез гибридных гелей.

2.2.1.1. Гидролиз ТЭОС в присутствии новолачной смолы.

2.2.1.2. Определение содержания углерода в составе SiOr-nC.

2.2.1.3. Гидролиз ТЭОС в присутствии поливинилового спирта.

2.2.1.4. Гидролиз ТЭОС в присутствии дисперсных форм углерода.

2.2.1.5. Синтез гибридных гелей с использованием золя Si02.

2.2.2. Получение и аттестация стартовых составов SiO^nC.

2.2.3. Карботермическое восстановление диоксида кремния.

2.2.4. Обсуждение результатов.

2.2.4.1. Влияние природы прекурсоров на стехиометрию карботермии.

2.2.4.2. Влияние природы прекурсоров на морфологию SiC.

2.2.5. Выводы.

2.3. Газофазный транспорт карбида кремния.

2.3.1. Карботермическое восстановление диоксида кремния.

2.3.2. Термическое взаимодействие кремния и монооксида углерода.

2.3.3. Обсуждение результатов.

2.3.4. Выводы.

3.ХИМИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ.

3.1. Перхлоросиланы и перхлорокарбосиланы, как перспективные прекурсоры.

3.1.1. Свойства и методы синтеза перхлоросиланов.

3.1.2. Свойства и методы синтеза перхлорокарбосиланов.

3.1.3. Изучение молекулярного строения перхлоросиланов.

3.1.4. Термодинамическое моделирование.

3.1.5. Выводы.

3.2. Термическая деструкция перхлорокарбосиланов.

3.2.1. Обсуждение результатов.

3.3. Выводы.

4. КАРБИД КРЕМНИЯ ДЛЯ ХЕМОСЕНСОРИКИ.

4.1. Химическое детектирование в газовой фазе.

4.1.1. Термокаталитические газовые детекторы. Основные положения.

4.1.2. Полупроводниковые газовые детекторы. Основные положения.

4.2. Синтез чувствительных материалов.

4.3. Экспериментальное исследование откликов.

4.3.1. Обсуждение результатов. Термокаталитические сенсоры.

4.3.2. Обсуждение результатов. Полупроводниковые сенсоры.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез высокодисперсных форм карбида кремния»

Актуальность работы

Появление технологических возможностей для исследования, а значит, контроля физико-химических свойств в нанометровом диапазоне, показало, что в этой области измерения меняются многие физические, химические и термодинамические свойства материала, зачастую многократно превосходя, значения параметров для макроматериалов.

Например, такие механические свойства наноструктур как твердость, прочность на растяжение, модуль упругости могут превышать в несколько раз значения этих параметров для массивных материалов. А некоторые свойства, представляющие исключительный фундаментальный и практический интерес, проявляются только у наностуктур: явление сверхпластичности наноструктурных оксидов и керамики, периодически меняющийся коэффициент отражения, суперпарамагнетизм и пр. [1]

Уникальность свойств наноструктур в большей степени прогнозируется, исходя из свойств макроматериала, и в этом смысле карбид кремния имеет существенное преимущество по сравнению с другими функциональными материалами. Сочетание высоких механических показателей с устойчивостью к термическому воздействию, химической инертностью и полупроводниковыми свойствами объясняют активный интерес исследователей на протяжении более двухсот лет к этому соединению.

С карбидом кремния уже связано появление и существование таких высокотехнологичных направлений как композиционные материалы и структурная керамика [2], светоэмиссионные диоды, полупроводниковые транзисторы [3]. В каждой из этих областей ведутся активные исследования физико-химических свойств и методов синтеза SiC-наноструктур.

Поскольку свойства наночастиц сильно зависят от геометрии и морфологических особенностей структуры, чрезвычайно остро стоит проблема воспроизводимого синтеза карбидокремниевых наноматериалов с заданной морфологией и, как следствие, контролируемыми физико-химическими свойствами.

Задача синтеза нанокристаллического карбида кремния решается, как правило, с помощью двух методов: карботермического восстановления диоксида кремния и химического осаждения из газовой фазы. Первый, основываясь на термическом взаимодействии углерода и диоксида кремния, несмотря на кажущуюся простоту, представляет собой совокупность более 20 различных реакций и является последовательностью гетерогенных взаимодействий, скорость которых определяется как диффузионными ограничениями, так и поверхностью контактирующих фаз. Ключевым фактором, имеющим максимальное влияние не только на химию взаимодействия контактирующих фаз, но и физико-химические свойства конечного продукта является морфология исходных материалов и метод синтеза смеси контактирующих фаз Si02-C. Данные термодинамического анализа системы Si-C-О вместе с экспериментальным исследованием карботермического восстановления с использованием различных форм углерода позволяет не только выявить общие закономерности синтеза карбидокремниевых материалов с известной морфологией, но и предложить механизмы роста наноструктур карбида кремния.

Другим методом получения нанокристаллического карбида кремния является химическое осаждение из газовой фазы. Газофазные процессы играют одну из ключевых ролей при создании не только покрытий, но и объемных конструкций из карбида кремния. Типичными прекурсорами в этом процессе являются производные силана и углеводородов, органохлорсиланы и пр., которые подвергаются термической деструкции в водороде при высоких температурах (обычно выше 1500К), чтобы получить SiC. При этом очевидным недостатком этих методик является наличие химически активных продуктов реакций: водород, хлористый водород, хлор и пары воды, которые в различных соотношениях представляют не только химически активные, но и взрывоопасные смеси. Поэтому задача поиска и синтеза прекурсоров нового класса, взаимодействие или термическое разложение которых не приводит к образованию в газовой фазе коррозионно-активных и взрывоопасных соединений, весьма актуальна в настоящее время.

Цепь и задачи исследования

Целью настоящей работы являлась выработка общих подходов к синтезу высокодисперсных форм карбида кремния заданной морфологии методами карботермического восстановления диоксида кремния и химического осаждения из газовой фазы на основе термодинамического моделирования и экспериментального исследования систем Si-C-О и Si-C-Cl.

Объекты исследования

Объектом исследования были выбраны процессы карботермического восстановления диоксида кремния и химического осаждения карбида кремния из газовой фазы, позволяющие получать высокодисперсные формы карбида кремния заданной морфологии.

Кроме того объектом исследования являлалась оценка возможности применения высокодисперсных форм карбида кремния для синтеза газочувствительных материалов для химического детектирования.

Научная новизна

Разработан подход к выбору, синтезу и анализу систем стартовых реагентов для синтеза карбида кремния методами карботермического восстановления диоксида кремния и химического осаждения из газовой фазы.

В результате комплексного термодинамического анализа взаимодействий в системе S1O2-пС в широком температурном диапазоне и сопоставления расчетных и экспериментальных данных предложен двухстадийный процесс карботермического восстановления диоксида кремния, включающий «низкотемпературное» и «высокотемпературное» взаимодействие в системах SiCb-wC и SiC^-wSiC соответственно.

На основе данных экспериментального исследования карботермического восстановления диоксида кремния показано, что использование углеродных материалов различной морфологии влияет не только на дисперсность и выход конечного продукта, но и существенно изменяет стехиометрию взаимодействия исходных компонентов. Согласно предложенному механизму реализован режим низкотемпературной трансформации углеродного каркаса с участием монооксида кремния (низкотемпературная стадия) и режим высокотемпературного транспорта карбида кремния через газовую фазу с участием кремния и монооксида углерода (высокотемпературная стадия).

Результаты расчетных данных и экспериментального исследования процессов синтеза позволило выдвинуть предположение о механизме химического транспорта карбида кремния в процессе карботермического синтеза при участии транспортных агентов Si(r.) и СО(г.). Процессы химического транспорта экспериментально реализованы.

Используя разработанный подход, на основе данных термодинамического анализа системы Si-C-Cl предложен гомологический ряд новых прекурсоров общего стехиометрического состава: tf(SiCl4):6Si:cC:d(SiC) для газофазного синтеза карбида кремния, образующих при термическом разложении устойчивый SiCU в газовой фазе и целевые конденсированные продукты: Si, С, SiC, SiC+Si, SiC+C.

Показано, что синтезированные соединения из предлагаемого ряда перхлорированных карбосиланов при низкотемпературной деструкции образуют покрытия из аморфного карбида кремния, в то время как более высокие температуры приводят к образованию нанодисперсного поликристаллического (3-SiC.

На основе высокодисперсных форм карбида кремния синтезированы чувствительные слои для термокаталитических и полупроводниковых сенсоров. Выявлено, что использование карбида кремния в качестве носителя для катализатора заметно влияет на каталитическое окисление горючих газов. Полученный материал SiC-Pd-Pt селективно детектирует углеводороды в кислородной среде, в то время как использование материала полупроводникового типа SiC-Sn02-Pd-Pt возможно для детектирования газов восстановителей в атмосфере, не содержащей кислорода.

Достоверность результатов

Достоверность результатов обеспечена применением в проведенных экспериментах воспроизводимой методики синтеза высокодиспесных материалов с заданными свойствами, стандартной измерительной аппаратуры, корректностью использования методов термодинамического моделирования, внутренней непротиворечивостью результатов исследования, согласованностью полученных результатов с результатами других исследователей.

Практическая значимость

Применение предлагаемых подходов позволяет синтезировать нанокристаллический карбид кремния с прогнозируемой морфологией методами карботермического восстановления диоксида кремния и химического осаждения из газовой фазы.

Использование различных систем стартовых реагентов в карботермическом синтезе решает задачу как осаждения поликристаллического карбида кремния в объеме пористого материала и создание матриц для композитов, так и получения объемных каркасных структур путем трансформации углеродного материала. Реализация процессов химического транспорта карбида кремния в системе Si02-«C открывает возможность синтеза квазиодномерных нанокристаллических структур карбида кремния не только в объеме композиционного материала, но и на поверхности кристаллического кремния.

Предлагаемый гомологический ряд соединений-прекурсоров для синтеза карбида кремния методом химического осаждения из газовой фазы позволяет осуществлять синтез покрытий и порошков поликристаллического карбида кремния без образования в газовой фазе коррозионно-активных и взрывоопасных продуктов. Причем, термическое разложение предлагаемых прекурсоров позволяет с высокой точностью контролировать степень кристалличности и размер осаждаемых частиц карбида кремния.

Полученные в работе результаты использованы при создании высокотемпературных керамоматричных композитов на основе высокодисперсных форм карбида кремния в рамках работ с ФГУП ВИАМ (Х/д №14/06-2693-6-6) и ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей» (Х/д №27/05/8402005). Также высокодисперсные формы карбида кремния апробированы в качестве компонентов чувствительных материалов для термокаталитических и полупроводниковых газовых сенсоров.

Основные положения, выносимые на защиту

-Выявление потенциальных синтетических возможностей систем стартовых реагентов SiCb-wC, SiCb-flSiC, «Si-СО путем термодинамического моделирования. Выявление основных процессов в карботермическом синтезе карбида кремния с учетом изменения состава конденсированных фаз для различных соотношений исходных продуктов в широком интервале температур.

-Экспериментальное исследование влияния природы и морфологии источников углерода и диоксида кремния в составах SiOr~«C, синтезированных золь-гель методом, на стехиометрию реакции карботермического восстановления, дисперсность и морфологию карбида кремния.

-Экспериментальное исследование процессов химического транспорта карбида кремния как в режиме карботермического синтеза из высокодисперсных стартовых составов SiOг-пС, так и путем прямого термического взаимодействия транспортных агентов Si(r) и СО(г).

-Разработка метода синтеза некоторых представителей гомологического ряда перхлорокарбосиланов, изучение их строения и закономерностей термического разложения.

-Экспериментальная реализация химического осаждения карбида кремния из газовой фазы с использованием в качестве прекурсора тетракис(трихлорсилил)метана (C(SiCl3)4).

Апробаиия работы

Работа представлялась на следующих российских и международных конференциях:

• 11 Международной конференции по карбиду кремния и материалам на его основе (11th International Conference on Silicon Carbide and Related Materials, Pittsburg, USA, 2005);

• IV Разуваевских чтениях (Нижний Новгород, 2005);

• Международной встрече по химии нанотрубок (International Meeting on the Chemistry of Nanotubes: Sience and Applications, Arcachon, France, 2006);

• Весенней встрече общества материаловедов (Material Research Society Spring Meeting, St. Francisco, USA, 2006);

• Симпозиуме для аспирантов по наноэлектронике и фотонным кристаллам (Ph.D. Students Work Shop on Nanoelectronic and Photonics Systems, Tarragona, Spain, 2006);

• Международной конференции-школе «Космический вызов XXI века. Space 2006» (Севастополь, Украина, 2006).

По теме диссертации опубликованы 3 научные статьи и 7 тезисов докладов на российских и международных конференциях, в том числе 1 научная статья опубликована в апреле 2007, I научная статья находится в печати, подана заявка на патент РФ.

Личный вклад автора

В соответствии с целями и задачами исследования автором использовано термодинамическое моделирование в качестве метода анализа состава равновесной системы Si-C-О в широком диапазоне соотношений исходных компонентов, температуры и давления.

Проведено экспериментальное исследование влияния дисперсности углеродного материала и метода синтеза исходного состава SiOr-лС на стехиометрию взаимодействия и морфологию карбида кремния. Получено экспериментальное подтверждение предлагаемых стадий карботермического восстановления диоксида кремния.

Предложен механизм химического транспорта карбида кремния в карботермическом синтезе карбида кремния. Экспериментально реализованы отдельные стадии осаждения карбида кремния.

Проведен синтез соединений из ряда перхлорированных карбосиланов.

Экспериментально исследован процесс термической деструкции соединений из указанного ряда.

Освоены основные методы анализа топографии и молекулярного строения: сканирующая электронная микроскопия, сканирующая зондовая микроскопия, ИК-Фурье спектроскопия.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, литературного обзора (Глава 1) и

Заключение диссертации по теме «Неорганическая химия», Павелко, Роман Георгиевич

Выводы.

1. Найдено, что высокодисперсные формы карбида кремния являются перспективным газочувствительным материалом для термокаталитических и полупроводниковых газовых детекторов.

2. Синтезированные функциональные материалы для термокаталитических детекторов обладают селективной чувствительностью к углеводородам.

3. Материалы для полупроводниковых детекторов обладают повышенной чувствительностью к углеводородам в безкислородной среде и повышенной долговременной стабильностью в режиме постоянного нагрева.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение сформулируем основные результаты, полученные в диссертационной работе. Эти положения выносятся на защиту:

1. На основе термодинамического моделирования и экспериментального исследования взаимодействия в системах Si-C-О и Si—С—С1 разработан подход к выбору, синтезу и анализу систем стартовых регентов для синтеза высокодисперсных форм карбида кремния с использованием методов карботермического восстановления и химического осаждения из газовой фазы.

2. Предложен двухстадийный процесс карботермического восстановления диоксида кремния, включающий «низкотемпературное» и «высокотемпературное» взаимодействие в системах SiC^-flC и Si02-/iSiC соответственно.

3. Показано, что использование углеродных материалов различной морфологии влияет не только на дисперсность и выход конечного продукта, но и существенно изменяет стехиометрию реакции карботермического восстановления диоксида кремния.

4. Предложен механизм химического транспорта карбида кремния в процессе карботермического синтеза при участии транспортных агентов Si(r.) и СО(г.). Процессы химического транспорта экспериментально реализованы.

5. Предложен гомологический ряд новых прекурсоров общего стехиометрического состава: <2(SiCl4):£Si:cC:c/(SiC) для газофазного синтеза карбида кремния, дающих при термическом разложении химически устойчивый в газовой фазе SiCLt и конденсированные продукты: Si, С, SiC, SiC+Si, SiC+C.

6. Показано, что синтезированные соединения из предлагаемого ряда перхлорокарбосиланов при низкотемпературной деструкции образуют покрытия высокодисперсного карбида кремния с размером кристаллитов от 2 до 6 нм.

7. На основе высокодисперсных форм карбида кремния синтезированы чувствительные материалы для термокаталитических и полупроводниковых газовых датчиков. Найдено, что газочувствительные материалы обладают повышенной термической стабильностью и привлекательными характеристиками для детектирования углеводородов в кислородсодержащих и безкислородных средах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Павелко, Роман Георгиевич, 2007 год

1. Суздалев И. П. Нанотехнология: физикохимия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. М.: КомКнига. - 2006. - С. 356

2. Sanders Н. J. High-Tech Ceramics. // Chemical Engineering News. -1984.-Vol. 9.-P. 26.

3. Harris G.L. Properties of Silicon Carbide. INSPEC. London. 1995.

4. Gmelin Handbook of Inorganic Chemistry. Silicon. Springer Berlin. -1984.-Vol. Al.

5. Neamen D.A. Semiconductor Physics and Devices. NY. McGrow-Hill. -2003.-P. 29.

6. Matthews F.L., Rawlings R.D. Composite Materials: Engineering and Science. Woodhead Publishing Limited. Cambridge. 1999. - P. 15.

7. Yajima S., Okamura K., Hayashi J., Omori M. Synthesis of Continuous SiC Fibers with High Tensile Strength. // Journal of the American Ceramic Society. 1976. - Vol. 59. - 7-8. - P. 324.

8. В. M. Ефременкова, В. Г. Севастьянов. Информационное сопровождение научных исследований по карбиду кремния. // НТИ. Сер. 1. Орг. и Методика Информ. Работы. 2004. - №9. - С. 16.

9. Copyright © 2005 American Chemical Society.

10. Produced by the U.S. National Library of Medicine.

11. Wesch W. Silicon carbide: synthesis and processing. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 1996. - Vol. 116. - P. 305.

12. Connolly E.J., Timmerb B. et al. A porous SiC ammonia sensor. // Sensors and Actuators B. 2005. - Vol. 109. - P. 44.

13. Gmelin Handbook of Inorganic Chemistry. Silicon. Springer. Berlin. -1986.-B3.

14. G. Roewer, U. Herzog, К. Trommer et al. Silicon carbide A survey of synthetic approaches, properties and applications. // Structure and Bonding. - 2002. - Vol. 101. - P. 59-135.

15. Gibson L.J. Wood: A natural Fibre Reinforced Composite. // Metals and Materials. -1992. Vol. 8. - P. 333.

16. Byrne C.E., Nagle D.E. Cellulose derived composites A new methode for materials processing. // Materials Research Innovations - 1997. -Vol. 1. -P.137.

17. Greil P., Lifka Т., Kaindl A. Biomorphic Cellular Silicon Carbide Ceramics from Wood, I. Processing and Microstructure. // Journal of the European Ceramic Society. 1998. - Vol. 18. - P. 1961-1973.

18. Martinez-Fernandez J., Valera-Feria F.M., Singh M. High-temperature compressive mechanical behavior of biomorphic silicon carbide ceramics. // Scripta Materialia. -2000. Vol. 43. - P. 813.

19. Tanaka, H. and Kurachi, Y. Synthesis of b-SiC powder from organic precursor and its sinterability. // Ceramics International 1988. - Vol. 14.-P. 109.

20. Kevorkijan V.M., Komak M., Kolar D. Low-temperature synthesis of sinterable SiC powders by carbothermic reduction of colloidal Si02 // Journal of Materials Science. 1992. - Vol. 27. - P. 2705-2712.

21. Seo W.-S., Koumoto K. // Journal of the American Ceramic Society. -1996.-Vol. 79.-P. 1777.

22. Wagner G., Schulz D., Siche D. Vapor phase growth of epitaxial silicon carbide layers. // Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials. -2003. Vol. 47. -2-3. - P. 139-165.

23. Gmelin Handbook of Inorganic Chemistry. Silicon. Springer. Berlin. -1985.-B2.

24. G. Fritz E. Matern, Carbosilanes. Sintesis and Reacrtions. Springer-Verlag. 1986.

25. Shackelford, James F. et al. Materials Science and Engineering Handbook. CRC Press LLC. - 2001.

26. Справочник химика. M. Химия. 1966. - Т. 1. - С. 567

27. Химическая энциклопедия. Под ред. И.Л. Кнунянц. М.:Советская энциклопедия. -1990.

28. Saddow S.E., Agarwal A. Advances in Silicon Carbide Processing and Application. Artehc House Inc. 2004.

29. Yajima S., Hayashi J., Omori M., Hakamura K. Development of a silicon carbide fibre with high tensile strength. // Nature. 1976. - Vol. 261. -P. 683.

30. Справочник по композиционным материалам: В 2-х кн. Кн. 1 / Под ред. Дж. Любина; Пер. с англ. А. Б. Геллера, М. М. Гельмонта; Под ред. Б. Э. Геллера. —М.: Машиностроение. 1988. - С. 221-249.

31. Heat-Resistant Materials. ASM Speciality Handbook. ASM International. 1999. P. 415-439.

32. Handbook of ceramic grinding and polishing: properties, processes,technology, tools and typology. New York, U.S.A. Noyes Publications. - 2000.

33. Krishan L. Luthra, Some New Perspectives on Oxidation of Silicon Carbide. // Journal of the American Ceramic Society. 1991. - Vol. 74. -5.-P. 1095-1103.

34. Болгар А.С., Турчанин А.Г., Фесенко B.B. Термодинамические свойства карбидов. Киев: Наукова думка. 1973.

35. Гурвич Л.В., Вейц И.В.,Медведев В.А.,Бергман Г.А.ДОнгман В С.,Хачкурузов Г.А. и др. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочное издание в 4-х томах. Под ред. Глушко В.П. и др. Москва: Наука, 1978-1982.

36. Chase M.W., Jr. N1ST-JANAF Thermochemical Tables, Forth Edition // Journal of Physical and Chemical reference Data. Monograph 9. -1998.-Vol.1.

37. N. Klinger, E. L. Strauss, and K. L. Komarek, Reactions Between Silica and Graphite. Journal of the American Ceramic Society. 1966. - Vol. 49.-7.-P. 369.

38. Rostovtsev S. Т., Ashin A. K., Ankudinov R. V., Kostelov О. V., Kamkina. L. V. Phase Equilibria and Reaction Kinetics in the Si-O-C System. // Izvestiya Akademii Nauk SSSR. Metally. 1972. - Vol. 6. -P. 34-41.

39. J. J. Biernacki, G.P.Wotzak. Stoichiometry of the С + Si02 Reaction. // Journal of the American Ceramic Society. 1989. -Vol. 72. -1. P. 122.

40. D.H.Filsinger, D.B.Bourrie. Silica to Silicon: Key Carbothermic Reactions and Kinetics. Journal of the American Ceramic Society. -1990.-Vol. 73.-6.-P. 1726.

41. Advanced Ceramic Processing and Technology. Noyes Publications, New Jersey, U.S.A. -1990. -Vol. 1.

42. Klein L.C. Sol-Gel Technology for Thin Films, Fibres, Preforms, Electronics, and Specialty Shapes. Noyes Publication, New Jersey, USA. -1988. -P. 2.

43. Corriu R. Organosilicon chemistry and nanoscience. // Journal of Organometallic Chemistry. -2003. -Vol. 686. -P. 32.

44. Андрианов K.A., Кремнийорганические полимерные соединения, часть I. М.: Госэнергоиздат. -1946.

45. К. А. Андрианов, М.В. Соболевский, Высокомолекулярные кремнийорганические соединения. М.: Оборонгиз. -1949.

46. Brinker С. J. Hydrolysis and Condensation of Silicates: Effects on Structure. Journal of Non-Crystalline Solids. -1988. - Vol. 100. -1-3. -P. 50.

47. Corriu R. J. Ceramic and Nanostructures from Molecular Precursors. // Angew. Chem. Int. Ed. -2000. Vol. 39. - 1376

48. Narula C.K. Ceramic Pecursor Technology and Its Applications. Marcel Dekker. Inc. New York. -1995. P. 306.

49. Maniar D., Navrotsky A., Rabinovich E. M., Ying J. Y., Benziger J. B. Energetics and Structure of Sol-Gel Silicas. // J. Non-Cryst. Solids. -1990.-Vol. 124.-P. 101.

50. Yingt J. Y., Benziger J. В., Navrotsw A., Structural Evolution of Alkoxide Silica Gels to Glass: Effect of Catalyst pH. // Journal of the American Ceramic Society. -1993. -Vol. 76. 10. - P. 2571.

51. Nogami M., Moriya Y. Glass Formation through Hydrolysis of Si(OC,H,), with NH,OH and HCI Solution. // Journal of Non-Crystalline Solids. 1980. -Vol. 37. -P. 191.

52. Wood D. L., Rabinovich E. M. Heat Evolution, Light Scattering, and Infrared Spectroscopy in the Formation of Silica Gels from Alkoxides. // Journal of Non-Crystalline Solids. -1989. -Vol. 107. P. 199.

53. Wood L., Rabinovich E. M. Infrared Studies of Alkoxide Gels. // Journal of Non-Crystalline Solids. -1986. Vol. 82. - P. 171.

54. Rousset J. L., Duval E., Boukenter A., Champagnon В., Monteil A., Serughetti J., Dumas J. Gel-to-Glass Transformation of Silica: A Study by Low Frequency Raman Scattering. // Journal of Non-Crystalline Solids.- 1988.-Vol. 107.-P. 27.

55. Prener, J. S., Method of making silicon carbide. US patent 3,085,863, 1963

56. Tanaka H., Kurachi Y.// Ceramic International. 1988. - Vol. 14.1. P. 109.

57. Hasegawa I., Nakamura Т., Motojima S., Kajiwara M. Synthesis of Silicon Carbide Fibers by Sol-Gel Processing. // Journal of Sol-Gel Science and Technology. -1997. Vol. 8. - P. 577.

58. Hasegawa I., Nakamura Т., Motojima S. Kajiwara M. Silica gel-phenolic resin hybrid fibres: new precursors for continuous -silicon carbide fibres // Journal of Materials Chemistry. 1995. - Vol. 5. - P. 193.

59. Martin H.P., Ecke R., Muller E. Synthesis of Nanocrystalline Silicon Carbide Powder by Carbothermal Reduction. // Journal of the European Ceramic Society. 1998. - Vol. 18. -P. 1737.

60. Hasegawa I., Takayama Т., Naito S. Inorganic -Organic Hybrids Produced from Tetraethoxysilane and 2-hydroxybenzyl alcohol as Studied by Solid-State 13C and 29Si NMR Spectroscopy. // Materials Research Bulletin. 1999. - Vol. 34. - 1. - P. 63.

61. NarisawaM., Okabe Y., Iguchi M., Okamura K., Kurachi Y. Synthesis of Ultrafine SiC Powders from Carbon-Silica Hybridized Precursors with Carbothermic Reduction. // Journal of Sol-Gel Science and Technology. 1998.-Vol. 12.-P. 143.

62. Raman V., Bhatia G., Bhardwaj S., Srivastva A. K., Sood K. N. Synthesis of silicon carbide nanofibers by sol-gel and polymer blend techniques. // Journal of Materials Science. 2005. - Vol. 40. - P. 1521.

63. V. Raman, Parashar V.K., Dhakate S.R. Synthesis of Silicon Carbide Whiskers from Substituted Silicon Alkoxides and Rayon Fibres. // Journal of Sol-Gel Science and Technology. -2002. Vol. 25. - P. 175.

64. Hasegawa I., Fujii Y.S., Yamada K., Kariya C., Takayama T. Lignin-Silica Hybrids as Precursors for Silicon Carbide. // Journal of Applied Polymer Science. 1999. - Vol. 73. - P. 1321.

65. Бушуев Ю.Г., Персии М.И., Соколов B.A. Углерод-углеродные композиционные материалы. М. .Металлургия. 1994. - С. 128.

66. Cerovic Lj., Milonjic S. К., Zee S.P. A Comparison of Sol-Gel Derived Silicon Carbide Powders from Saccharose and Activated Carbon. // Ceramics International. -1995. Vol. 21. - P. 271.

67. Vix-Guterl С., Alix I., Gibot P., Ehrburger P. Formation of tubular silicon carbide from a carbon-silica material by using a reactive replica technique: infra-red characterization. // Applied Surface Science. 2003. -Vol. 210.-P. 329.

68. Vix-Guterl C., Ehrburger P. Effect of the properties of a carbon substrate on its reaction with silica for silicon carbide formation. // Carbon. 1997. -Vol. 35.-10-11.-P. 1587.

69. Ota Т., Takahashi M., Hibi Т., Ozawa M., Suzuki S„ Hikichi Y. Biomimetic process for for producing SiC wood. // Journal of the American Ceramic Society. 1995. - Vol. 78. - P. 3409.

70. Vogt U., Herzog A., Klingner R., Porous SiC ceramics with oriented structure from natural materials // The American Ceramic Society. Ceramic Engineering and Science Proceedings. 2002. - Vol. 23.-4. P. 219.

71. Blocher J.M. Structure/property/process relationships in chemical vapor deposition CVD. // Journal of Vacuum Science and Technology. 1974. -Vol. 11.-P. 680.72. http ://www. cree. com

72. Weiss J., Lukas H. L., Lorenz J., Petzow G., Krieg H., CALPHAD: Comput. Coupling Phase Diagrams Thermochem. 1981. - Vol. 5.-2. -P. 125.

73. Gurvich L.V., Iorish V.S., et. al. IVTANTERMO. A thermodynamic Database and Software System for the Personal Computer. User's Guide. CRC Press. Inc., Boca Raton. - 1993.

74. Sevastyanov V.G., Simonenko E.P., Ezhov Yu.S., Kuznetsov N.T., Thermodynamic analysis of the production of silicon carbide via silicon dioxide and carbon. // Material Science Forum. 2004. - Vols. 457-460. -P. 59.

75. Sevastyanov V.G., Pavelko R.G., Ezhov Yu.S., Kuznetsov N.T. Thermodynamic analysis of synthetic potentialities of the nSiC + Si02 starting system; SiC gas-phase transport via Si(g) and CO(g). // Material Science Forum. 2006. - Vols. 527-529. - P. 775.

76. Пригожин И., Дефей P., Химическая термодинамика. Новосибирск: Наука.- 1966.-С. 173.

77. Химическая Энциклопедия. М.: Большая Российская Энциклопедия. -1998.

78. Энциклопедия полимеров. М.: Наука. 1977. - Т. 3. 80.Государственный Стандарт Союза ССР. Смолы Фенолоформальдегидные твердые. Технические условия. ГОСТ 18694-80.

79. Ledoux M. J., Hantzer S., Huu C.P., Guille J., Desaneaux M. New synthesis and uses of high-specific-surface SiC as a catalytic support that is chemically inert and has high thermal resistance // Journal of Catalysis. 1988.-Vol. 14.-P. 176.

80. P.C. Silva, J.L. Figueiredo, Production of SiC and Si3N4 whiskers in С + Si02 solid mixtures. // Materials Chemistry and Physics. 2001. - Vol. 72.-P. 326.

81. Wagner R.S., Ellis W.C. Vapor-Liquid-Solid Mechanism of Single Crystal Growth // Applied Physics Letters. 1964. - Vol. 4. - P. 89.

82. Morales A.M., Lieber C M. A Laser Ablation Method for the Synthesis of Crystalline Semiconductor Nanowires // Science. 1998. - Vol. 279. -P. 208.

83. Fan S.S., Chapline M.G., Franklin N.R., Tombler T.W., Cassell A.M., Dai H.J. Self-Oriented Regular Arrays of Carbon Nanotubes and Their Field Emission Properties // Science. 1999. - Vol. 283. - P. 512.

84. Silicon-Containing Polymers. The Science and Technology of Their sintesis and Applications. Ed. R. G. Jones, W. Ando, J. Chojnowski, Kluwer Academic Publisher. 2000. - P. 697-733

85. Несмеянов A.H. Давление пара химических элементов. М.: Изд. АН СССР.-1961.

86. Vegard L. Struktur und Leuchtfahigkeit von festem Kohlenoxyd. // Zeitschrift fur Physik. 1930. - Vol. 61. - P. 185.

87. Celotti G., Nobili D., Ostoja P. Lattice parameter study of silicon uniformly doped with boron and phosphorus. // Journal of Materials Science. 1974. - Vol. 9. -P. 821.

88. Konishi H., Tsuda H., Mabuchi-Nakatani H., Morii K. And Okamura K. Silicon Carbide Nanofibers Synthesized Using Simple Chemical Vapor Reaction // Proceedings of 5th High Temperature Ceramic Matrix Composite, Seattle, USA. 2003.

89. Besmann Т. M., Sheldon B. W., Lowden R. A., Stinton D. P. Vapor-Phase Fabrication and Properties of Continuous-Filament Ceramic Composites // Science. -1991. Vol. 253. - P. 1104.

90. Powell J.A., Matus L.D., Kuczmarski M.A. Growth and Characterization of Cubic SiC Single-Crystal Films on Si. // Journal of the Electrochemical Society. 1987. - Vol. 134. - P. 1558.

91. Addamiano A. Method of epitaxial growth of alfa silicon carbideby pyrolitic decomposition of a mixture of silane propane and hydrogen at atmospheric pressure. US 3520740, 1970.

92. М. Claude. Procede de Fabrication de poudres de Carbure de silicium et appareil pour samise en oeuvre. FR 2403296, 1979

93. Андрианов К.А. Кремний органические соединения. М.: Госхимиздат. -1955.

94. Balk P., Dong D. Journal of Physical Chemistry. 1964. - Vol. 68. -P. 960.

95. Нисельсон JI. А., Серяков Г. В., Журнал Неорганичекой химии. -1960.-Т. 5.-С. 1139.

96. Stock A., Brandt В., Fischer Н. // Ber. Dtsch. chem. Ges. 1925. -Vol. 58. - P. 648.

97. Kaczmarczyk A., Millard M., Urry G. A new pentasilicon dodecachloride, Si5C112 // Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. -1961.-Vol. 17.-P. 186.

98. Kaczmarczyk A., Urry G Preparation and some properties of trichlorocyanosylane // Journal of the American Chemical Society. -1959.-Vol. 81.-P. 4112.

99. Kaczmarczyk A., Nuss J. W., Urry G. The preparation and some properties of hexasilicon tetradecachloride, Si6C114 // Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 1964. - Vol. 26. - P. 427.

100. Kaczmarczyk A., Urry G. A new Synthesis for hexasilicon tetradecachloride, Si6C114 //Journal of the American Chemical Society -1960.-Vol. 82.-P. 751.

101. Кочубей H. Ф., Гаврилов А. П., Карамзин M. С., Моин Ф. Б., Паздерский Ю. А. Кинетика термического разложения октахлортрисилана. Рукопись депонирована в ВИНИТИ за № 126578 Деп. от 12. 04. 1978.

102. Almenningen A.; Fjeldberg Т. The molecular structure of gaseous octachlorotrisilane, Si3C18, as determined by electron diffraction. Journal of Molecular Structure. 1981. - Vol. 77. - 3-4. - P. 315-18.

103. Rami W., Hengge E. Zeitschrift fur Naturforschung. 1979. - Vol. 4b.-P. 1457.

104. Hassler K., Hengge E., Rami, W. The vibrational spectra of linear and branched perchlorosilanes SinC12n+2 and their simulation using a local symmetry force field. // Monatshefte fuer Chemie. 1980. - Vol. 111.-3.-P. 581.

105. FlemingD.K. ActaCrystallographicaB. 1972. - Vol. 28. -P. 1233.

106. Patnode W. I., Schiessler R. W., Method of preparing tetrachloroethylene and chlorosilanes. // Chemical Abstracts. 1945. -Vol. 39.-P. 4888.

107. Muller R., Seitz G.Die synthese silicium organischer Verbindungen aus Chloroform // Chem. Berichte. 1958. - Vol. 91. - P. 22.

108. Muller R., Muller W. Uber Silicone XLIV. Umsetzung von Tetrachlorkohlenstoff mit Silicium // Chem. Berihte. 1959. - Vol. 92. -P. 1018.

109. Muller R., Muller W. Uber Silicone LXXIV. Die Umsetzung von Bis-trichlorsilyl-dichlormethanund Tris-trichlorsilyl-chlormethane mit Silicium // Chem. Berihte. 1963. - Vol. 96. - P. 2894.

110. Vajda E., Kolonits M., Rozsondai B. Molecular structure of (SiC13)2CH2 and (SiC13)2CC12 as studied by electron diffraction. // Journal of Molecular Structure. 1982. - Vol. 95. - P. 197.

111. Fritz G., Grobe J., Ksinsik D. Eine Methode zur quantitativen Gruppenbestimmung in Methylsilanen und Siliciummethylen-Verbindungen. // Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemie. -1959.-Vol. 302.-P. 175.

112. Fritz G., Frohlich H., Bildung siliciumorganischer Verbindungen. XXXIX., Teilchlorierte Carbosilane. // Zeitschrift ftir anorganische und allgemeine Chemie. 1971. - Vol. 382. - P. 217.

113. Schmidbaur Н., Ebenhoch J., Muller G. Zeitschrifi fur Naturforschung, B: Chem. Sci. 1987. - Vol. 42. - 142.

114. Muller R., Muller W. Uber Silicone LXXXII. Uber Trichlosilylgruppen enthaltende 1.3-Disilacyclobutane. // Chem. Berihte. -1964.-Vol. 97.-P. 1111.

115. Fritz G.,Beetz A.G.,Matern E.,Peters K.,Peters E.-M.,von Schnering H.G., // Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemie. 1994. -Vol. 620.-P. 136.

116. Rudinger C., Beruda H., Schmidbaur H. Zeitschrift fur Naturforschung. -1994. Vol. 49. - P. 1348.

117. Pauling L., Brokway L. 0. The radial distribution Method of Interpretation of electron diffraction photographs of Gas Molecules // Journal of the American Chemical Society 1935. - Vol. 57. - P. 2692

118. Doncaster A.M., Walsh R. Thermochemistry of silicon-containing compounds. Part 2.—The enthalpies of formation of the methylsilanes, an experimental study and review // Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions 2. 1986. - Vol. 82. - P. 707.

119. Morino Y., Hirota E. Molecular Structure and Internal Rotation of Hexachloroethane, Hexachlorodisilane, and Trichloromethyl-Trichlorosilane // The Journal of Chemical Physics 1958. - Vol.28. - P. 185.

120. Frisch M. J., Trucks G. W., et al. Gaussian 98, Revision A. 11, Gaussian Inc., Pittsburgh PA. 2001.

121. Вилков JI.B., Мастрюков B.C. Садова Н.И. Опредеделение геометрического строения свободных молекул. Л.: Химия. 1978. -С. 224.

122. Andersen В., Seip Н.М., Strand T.G., Stolevik R. Acta Chemica Scandinavica. 1969. - Vol. 23. - P. 3224.

123. KnowItAll (R) Informatic system

124. Sadtler Software & Databases, Copyrigh (c) 1980-2003, Bio-Rad Laboratories, Inc., Informatic division

125. Sensors. A Comrehensive survey. Ed. W. Gopel, J. Hesse, J. N. Zemel. VCH Publishers Inc.-1991. Vol. 2.

126. Korotcenkov G. Gas response control through structural and chemical modification of metal oxide films: state of the art and approaches. // Sensors and Actuators B. 2005. - Vol. 107. - P. 209.

127. Moritz W., Fillipov V., Vasiliev A., Bartholomaus L., Terentjev A. Field-effect sensor for the selective detection of fluorocarbons. // Journal of Fluorine Chemistry. 1999. - Vol. 93.-61.

128. Kreisl P., Helwig A., Friedberger A., Mtiller G., Obermeier E., Sotier S. Detection of hydrocarbon species using silicon MOS capacitors operated in a non-stationary temperature pulse mode. // Sensors and Actuators B. 2005. - Vol. 106. - P. 489.

129. Solzbacher F. et all. A Hifhly stable SiC based microhotplate N02 gas-sensor. // Sensors and Actuators B. 2001. - Vol. 78. - P. 216.

130. Таблицы физических величин. Ред. Кикоин И. К. М.: Атомиздат. 1976.

131. Карпов Е.Ф., Басовский Б.И. Контроль проветривания и дегазации в угольных шахтах. Справочное пособие. М.: Недра. -1994.

132. Figaro Gas Sensor (2007) Figaro Engineering Inc., Products Catalogue http://www.figaro.co.jp

133. Batzill М, Diebold U. The surface and materials science of tin oxide. // Progress in Surface Science. 2005. - Vol. 79. - P. 47.

134. Kohl D. Surface processes in the detection of reducing gases with Sn02-based devices. // Sensors and Actuators. 1989. - Vol. 18. - P. 71.

135. Tamaki J. High Sensitivity Semiconductor Gas Sensors. // Sensor Letters. 2005. - Vol. 3. - P. 89.

136. Gopel W., Schierbaum K. D. Sn02 sensors current status and future prospects. // Sensor and Actuators B. 1995. - Vols. 26 - 27. - P. 1.

137. Nitta N., Otani S., Haradome M. Journal of Electronic Materials -1980.-Vol. 9.-P. 727.

138. Niesen T. P., Guire M. R. Review: Deposition of Ceramic Thin Films at Low Temperatures from Aqueous Solutions. // Journal of Electroceramics. -2001. Vol. 6. - P. 169.

139. Lai J. K. L., Shek С. H., Lin G. M., Grain growth kinetics of nanocrystalline Sn02 for long-term isothermal annealing. // Scripta Materialia. 2003. - Vol. 49. - P. 441-446.1. ПУБЛИКАЦИИ

140. Севастьянов В. Г., Павелко Р. Г., Кузнецов Н. Т. Влияние природы прекурсоров высокодисперсного углерода на морфологию наночастиц карбида кремния // Химическая технология. 2007. - Т. 1. - С. 12-17.

141. Севастьянов В. Г., Ежов Ю. С., Павелко Р. Г., Кузнецов Н. Т. Перхлорсиланы и перхлоркарбосиланы как стартовые реагенты для низкотемпературного газофазного синтеза карбида кремния // Неорганические материалы. 2007. - Т. 43. - No. 4. - С. 432-436.

142. Павелко Р. Г., Севастьянов В. Г., Якимов В. И.,. Кузнецов Н. Т. Синтез карбида кремния через высокодисперсные формы углерода. // Сборник тезисов докладов Второй Всероссийской конференции по наноматериалам (НАНО-2007), Новосибирск, март 2007. С. 209.

143. Также результаты исследования изложены в следующих работах:1.

144. Севастьянов В. Г., Павелко Р.Г., Симоненко Е. П., Кузнецов Н. Т. Способ получения высокодисперсного карбида кремния, Заявка на патент № 2007105126 от 12.02.2007.