Effet de traitement thermique sur le comportement du pyrocarbone boré

Institut des Sciences nucléaires « Boris Kidrich », Belgrade, Yougoslavie.

Résumé

On présente les résultats concernant l'effet de traitement thermique (HTT 1540 et 1820 °C) sur le comportement du pyrocarbone boré. Les modifications observées de l’espacement des couches d₀₀₂ (diminution) et de la teneur de la composante graphitique F₃ (augmentation) sont considérables ; ces propriétés tendent après traitement thermique vers des valeurs constantes, ainsi que la teneur de bore (0,6-0,9 %). En admettant que le traitement thermique n’élimine que les atomes interstitiels de bore, on pourrait conclure que ces propriétés dépendent seulement de la présence du bore dans le réseau du pyrocarbone. Cependant, l’orientation préférentielle et la hauteur des cristallites, étant fortement influencées par la présence du bore dans la phase vapeur pendant le dépôt, ne subissent par le traitement thermique que des variations faibles. Les résultats obtenus soutiennent l’hypothèse que pendant le dépôt simultané les atomes du bore sont distribués entre les positions substitutionnelles et interstitielles du réseau de pyrocarbone formé. L’autre hypothèse, qu’une certaine quantité de bore est tinroduite entre les couches graphitiques parfaites, est aussi soutenue. Cependant, les résultats présentés sont insuffisants pour donner une réponse décisive concernant l’influence du bore sur le degré de graphitation.

Abstract

Results are presented of the effect of the thermal treatment (HTT = 1 540 and 1 820 °C) on behaviour of boron- containing pyrocarbon samples. The observed changes of the interlayer spacing d₀₀₂ (decrease) and of the graphitic component content A₃ (increase) are significant and tend to the constant values after HT, as does the concentration of remaining boron (0.6-0.9 %). Presuming that HT leaves only the substitutional boron, it maybe concluded that these properties are dependent mainly on the boron content in the lattice. On the other hand, the preferred orientation and crystallite height, which are greatly influenced by the presence of boron in the vapour phase during deposition, exhibit small changes by the HT.

The results of the HT experiments support the earlier supposition that during simultaneous vapour deposition of carbon and boron, the atoms of boron are distributed between substitutional and interstitial positions in the lattice of the pyrocarbon formed. They also support the supposition that certain amount of boron is introduced between graphitic layers (component F3). However, the experimental evidence presented is not sufficient to give a definite answer as to the influence of the presence of boron on the graphitization degree.