Тепловое расширение и теплоемкость нанокристаллического и крупнокристаллического сульфида серебра Ag-=SUB=-2-=/SUB=-S

Abstract

Впервые методами дилатометрии и дифференциальной сканирующей калориметрии изучены тепловое расширение и теплоемкость крупнокристаллического и нанокристаллического сульфида серебра Ag 2 S в интервале температур 290−970 K. Установлено, что коэффициент термического расширения и теплоемкость нанокристаллического сульфида серебра в изученной области температур больше, чем в случае крупно-кристаллического сульфида. Установлено, что превращения акантита α-Ag 2 S в аргентит β-Ag 2 S и аргентита β-Ag 2 S в фазу γ-Ag 2 S являются фазовыми переходами первого рода, определены температуры и энтальпии этих превращений.Исследование выполнено в ИХТТ УрО РАН за счет гранта Российского научного фонда (проект РНФ № 14-23-00025). ВведениеСульфид серебра Ag 2 S может использоваться для пре-образования солнечной энергии в электричество [1-4] и для инфракрасной техники [5,6]. Для применения сульфида серебра в инфракрасной технике и преоб-разователях солнечной энергии нужна информация об изменении коэффициента термического расширения в зависимости от температуры.Сульфид серебра Ag 2 S имеет три полиморфные мо-дификации [7]. Низкотемпературная моноклинная фаза α-Ag 2 S (акантит) существует при температуре < 450 K. Кубический аргентит β-Ag 2 S имеет объемно центриро-ванную решетку атомов серы и существует в темпе-ратурном интервале 452−859 K. Высокотемпературная кубическая фаза γ-Ag 2 S с гранецентрированной кубиче-ской подрешеткой атомов серы стабильна при темпера-туре от ∼ 860 K до температуры плавления. Для техни-ческого применения наибольший интерес представляют низкотемпературные фазы акантит и аргентит.Акантит α-Ag 2 S имеет моноклинную (пр. гр., крупнокри-сталлический порошок сульфида серебра со средним размером частиц ∼ 500 nm и более является стехио-метрическим. Элементарная ячейка акантита α-Ag 2 S включает четыре формульные единицы Ag 2 S (z = 4). Тщательное исследование нанокристаллического суль-фида серебра позволило обнаружить, что он имеет такую же моноклинную (пр. гр.

Влияние Температуры На Размер Частиц И Рекристаллизацию Нанопорошков Сульфида Серебра

“…Диапазон температур 460−930 K, в котором размер частиц начинает заметно расти и увеличива-ется в 3−6 раз, соответствует области собирательной рекристаллизации нанопорошка сульфида серебра. За-метим, что переход от области термической стабиль-ности размера наночастиц Ag 2 S к области собиратель-ной рекристаллизации происходит при температуре, близкой к температуре фазового превращения " акантит α-Ag 2 S−аргентит β-Ag 2 S", равной ∼ 450 K [13].…”

Эффекты легирования сульфида свинца серебром на решеточных и оптических свойствах твердых растворов Pb-=SUB=-1-x-=/SUB=-Ag-=SUB=-x-=/SUB=-S

“…Коэффициент термического расширения крупнокристаллического акантита α-Ag 2 S равен ∼ 20 • 10 −6 K −1 [15]. Дилатометрические измерения теплового расширения крупнокристаллического сульфида серебра [16,17] показали, что при температуре 293−455 K, где существует акантит α-Ag 2 S, коэффициент расширения α растет от ∼ 14…”

Модуль Объемного Сжатия Крупно- И Нанокристаллического Сульфида Серебра

“…Для применения нанокристаллического сульфида серебра в электронике нужны сведения о его теплофизических и упругих свойствах в интервале температур, охватывающем по меньшей мере области существования акантита и аргентита. Недавно термическое расширение крупно-и нанокристаллического сульфида серебра в области температур 300−980 K было изучено в серии работ [7][8][9][10][11]. Сведения об упругих свойствах крупнокристаллического сульфида серебра крайне ограничены.…”