網(wǎng)站編輯:guoshi │ 發(fā)表時間:2017-08-01
氮化硅是由硅元素和氮元素構(gòu)成的化合物。在氮?dú)鈿夥障?,將單質(zhì)硅的粉末加熱到1300-1400°C之間,硅粉末樣品的重量隨著硅單質(zhì)與氮?dú)獾姆磻?yīng)遞增。在沒有鐵催化劑的情況下,約7個小時后硅粉樣品的重量不再增加,此時反應(yīng)完成生成Si3N4。除了Si3N4外,還有其他幾種硅的氮化物(根據(jù)氮化程度和硅的氧化態(tài)所確定的相對應(yīng)化學(xué)式)也已被文獻(xiàn)所報道。比如氣態(tài)的一氮化二硅(Si2N)、一氮化硅(SiN)和三氮化二硅(Si2N3)。這些化合物的高溫合成方法取決于不同的反應(yīng)條件(比如反應(yīng)時間、溫度、起始原料包括反應(yīng)物和反應(yīng)容器的材料)以及純化的方法。[2]
Si3N4是硅的氮化物中化學(xué)性質(zhì)最為穩(wěn)定的(僅能被稀的HF和熱的H2SO4分解),也是所有硅的氮化物中熱力學(xué)最穩(wěn)定的。所以一般提及“氮化硅”時,其所指的就是Si3N4。它也是硅的氮化物中最重要的化合物商品。
在很寬的溫度范圍內(nèi)氮化硅都是一種具有一定的熱導(dǎo)率、低熱膨脹系數(shù)、彈性模量較高的高強(qiáng)度硬陶瓷。不同于一般的陶瓷,它的斷裂韌性高。這些性質(zhì)結(jié)合起來使它具有優(yōu)秀的耐熱沖擊性能,能夠在高溫下承受高結(jié)構(gòu)載荷并具備優(yōu)異的耐磨損性能。常用于需要高耐用性和高溫環(huán)境下的用途,諸如氣輪機(jī)、汽車引擎零件、軸承和金屬切割加工零件。