PRACA DOKTORSKA Zale ność własności strukturalnych ...

a exp[Å]7.7387.7377.7367.7357.7347.733a obl[Å]7.8637.8627.8617.8607.8597.8587.8577.7327.8560 50 100 150 200 250 300 350 400T [K]Rysunek V.3.2.1. Zależmość parametru sieci γ-Si 3 N 4 od temperatury (■), punkty eksperymentalnedla próbki otrzymanej metodą udarową [33] (○), oraz teoretyczne dane obliczone z pierwszych zasad[34] (▬□▬). Skala dla punktów teoretycznych znajduje się po prawej stronie.Rysunek V.3.2.1 pokazuje zależność parametru sieci γ-Si 3 N 4 od temperatury porównane zeksperymentalnymi [33] i obliczonymi [34] danymi literaturowymi. Parametr sieciowy badanegomateriału w zakresie temperaturowym od 14 do 100 K jest praktycznie stały i wynosi 7.7331 Å, przyosiągnięciu 300 K wzrasta do 7.7356 Å. Podobnie jak w przypadku z faz α- i β-Si 3 N 4 położeniaatomów w komórce elementarnej γ-Si 3 N 4 z temperaturą nie zmieniają się istotnie, co stwierdzonoeksperymentalnie dla zakresu wysokotemperaturowego w pracy [27].Z otrzymanych wyników obliczono zmiany objętości komórki elementarnej spinelowego azotkukrzemu w badanym zakresie temperatur i zszyto z odpowiednio skorygowanymi wartościamieksperymentalnymi dla zakresu temperatur od 295 K do 1075 K, wartości te zmierzono dla tej samejpróbki i opublikowano w prace [27]. Do otrzymanego przebiegu punktów, za pomocą modeluDebye’a-Grüneisena, dopasowano zależności V(T) (rysunek V.3.2.2).Z przedstawionej zależności V(T) została wyznaczona temperatura Debye'a (Θ D ) γ-Si 3 N 4 .Θ D =1500 K. Wartość ta jest identyczna z wcześniejszymi rozważaniami teoretycznymi [27].Z przedstawionych obliczeń wyznaczono rozszerzalność termiczną tego materiału. Przebiegwspółrzędnych rozszerzalności termicznej z temperaturą w zakresie od 14 K do 1076 K pokazano narysunku V.3.2.3. Rysunek pokazuje porównanie teoretycznych [34], [28] i doświadczalnych [34], [33]danych. Lekkie odchylenie danych teoretycznych od danych eksperymentalnych jest związane zprzyjęciem pewnych uproszczeń w modelu obliczeniowym [34].71