Further characterization of the surface properties of the SiC particles through complementarity of XPS and IGC-ID techniques

In this work we demonstrated the necessity to complement the techniques XPS and IGC-ID to evaluate the surface properties of the SiC materials. We have studied four SiC materials with different particles sizes being 3 of them of a Si/C ratio close to the stoichiometry whereas for the fourth one, this ratio is 0.7, indicating an excess of C in the surface of the particles. The dispersive energy, γsd, of these materials is 77.5, 64.0, 40.5 and 44.5 for the SiC sized 0.7, 1, 7 and 10 μm, respectively. The lowest γsd values are found for the SiC than in XPS presented an excess of surface carbon. The acid constants kA are close to unity and in the case of the base constant kB, they are found to be 1.1, 1.0, 0.4 and 1.1 for each above mentioned particle sized, being again the sample that presented the lowest kB value the sample that presented a particle size of 0.7. The SiC with an excess of surface C presents the lowest kB/kA ratio indicating that most part of the active sites are blocked by carbon atoms. En este trabajo se ha mostrado cómo las técnicas XPS e IGC-ID son complementarias a la hora de evaluar las propiedades superficiales de partículas de SiC. De los cuatro SiC analizados tres de ellos poseen una relación Si/C próxima a la estequiométrica, mientras que en el otro caso dicha relación es de 0.7, indicando un exceso en C superficial. La energía dispersiva γsd de estos materiales presenta valores de 77.5, 64.0, 40.3 y 44.5 para los SiC de 0.7, 1, 7 y 10 micrómetros de tamaño de partícula, siendo inferior para aquel SiC que por XPS presenta la relación Si/C de 0.7. Las constantes ácidas kA poseen valores de 1.01, 0.98, 1.10 y 1.00, a la vez que las constantes básicas kB son de 1.1, 1.0, 0.4 y 1.1, para los SiC de 0.7, 1, 7 y 10 micrómetros, respectivamente. De nuevo se comprueba que el SiC con exceso de C presenta un valor más pequeño de la relación kB/kA indicando que gran parte de los centros activos están bloqueados por carbono.