氮化硅
氮化硅(Silicon nitride(IV))
CAS: 12033-89-5
化学式: N4Si3
性质
氮化硅有a、β两种晶型。a-Si3 N4为颗粒结晶，p-S13 N4为针状结晶体，两者均属六方晶系，相对密度3. 18，莫氏硬度9．热膨胀系数小、化学稳定性好，并具有优良的抗氧化性。在1900℃分解为氮和硅。氮化硅的强度很高且耐高温，即使1200℃的高温，其强度也不会改变，受热后不会熔成融体，一直到1900℃才会分解，耐化学腐蚀性能，能耐几乎所有的无机酸以及多种有机酸的腐蚀I氮化硅坚硬、热膨胀系数小，热震稳定性极好，绝缘性好，化学性质稳定，机械强度很高。
制法
以硅粉为原料，在氮气中及1200℃的高温下进行初步氮化，使其中一部分硅粉与氮反应生成氮化硅，然后在1350～1450℃的高温炉中进行第二次氰化，反应成氮化硅。或者以二氧化硅、氮气和炭为原料，将硅石与碳按一定比例充分混合，通入氮气加热至1400℃氮化，为了防止生成SiC,需加入少量的Fe2 0a抑制SiC的生成。反应后用盐酸除去舍铁的化合物，该方法制得的氮化硅粉中口相含量高，但粉末中常有少量的Si02杂质。也可以以四氯化硅和氨气为原料，将四氯化硅与氨气在O℃的己烷中反应，将产物在惰性气体中加热分解生成氮化硅。还可以用硅烷( SiH4)和氨气在1050～1350℃形成无定形Si3 N4，在1450℃形成口相氮化硅。
用途
用于绝缘材料、机械耐磨材料、热机材料、切削工具、高级耐火材料及抗腐蚀、耐磨损密封部件等。氮化硅陶瓷可做燃气轮机的燃烧室、机械密封环、输送铝液的电磁泵的管道及阀门、永久性模具、钢水分离环等。氮化硅摩擦系数小，用于高温轴承，其工作温度可达1200℃，比普通合金轴承的工作温度提高2.5倍，而工作速度是普通轴承的10倍。利用氮化硅陶瓷很好的电绝缘性和耐急冷急热性可以用来做电热塞，用它进行汽车点火可使发动机起动时间大大缩短，并能在寒冷天气迅速起动汽车。氮化硅陶瓷还有良好的透微波性能、介电性以及高温强度，作为导弹和飞机的雷达天线罩。
| 中文名 | 氮化硅 |
| 英文名 | Silicon nitride(IV) |
| 别名 | 氮化硅 氮化硅粉 氮化硅粉末 氧化镁粘结型氮化硅(IV)溅射靶, 76.2MM (3.0IN) DIA X 3.18M 氧化镁粘结型氮化硅(IV)溅射靶, 50.8MM (2.0IN) DIA X 6.35M 氧化镁粘结型氮化硅(IV)溅射靶, 50.8MM (2.0IN) DIA X 3.18M 氧化镁粘结型氮化硅(IV)溅射靶T, 76.2MM (3.0IN) DIA X 6.35 |
| 英文别名 | E 05 E 10 Silicon nitrid E 05 (nitride) E 10 (nitride) Silicon nitride Silicon nitride(IV) Denka Silicon Nitride SN-F 2 |
| CAS | 12033-89-5 |
| EINECS | 234-796-8 |
| 化学式 | N4Si3 |
| 分子量 | 140.2833 |
| InChI | InChI=1/4H3N.3H4Si/h4*1H3;3*1H4/q4*-3;; |
| 密度 | 3.44 g/mL at 25 °C (lit.) |
| 熔点 | 1900 °C |
| 水溶性 | Insoluble water. |
| 折射率 | 2.8 |
| 存储条件 | Room Temprature |
| 稳定性 | 稳定。 |
| 敏感性 | 1: no significant reaction with aqueous systems |
| 外观 | 粉末 |
| 比重 | 3.44 |
| 颜色 | Pale gray |
| Merck | 14,8497 |
| 物化性质 | 灰白色α晶型粉末。由于它具有金刚石型三维晶格结构，所以具有高温热稳定性、抗热震性、化学稳定性和良好的电绝缘性及质硬性。氮化硅熔点1900℃，相对密度3.44。在空气中加热到1450～1550℃仍稳定。易溶于氢氟酸，不溶于冷、热水及稀酸，对于浓硫酸和浓氢氧化钠溶液作用也极缓慢。 |
| MDL号 | MFCD00011230 |
| 危险品标志 | Xi - 刺激性物品 |
| 风险术语 | 37 - 刺激呼吸系统。 |
| 安全术语 | S22 - 切勿吸入粉尘。 S24/25 - 避免与皮肤和眼睛接触。 |
| WGK Germany | 3 |
| RTECS | VW0650000 |
| FLUKA BRAND F CODES | 10 |
| TSCA | Yes |
| 上游原料 | 尿素 炭黑 硅 |
| 下游产品 | 碳化硅 |
氮化硅 - 性质
可信数据
氮化硅有a、β两种晶型。a-Si3 N4为颗粒结晶，p-S13 N4为针状结晶体，两者均属六方晶系，相对密度3. 18，莫氏硬度9．热膨胀系数小、化学稳定性好，并具有优良的抗氧化性。在1900℃分解为氮和硅。氮化硅的强度很高且耐高温，即使1200℃的高温，其强度也不会改变，受热后不会熔成融体，一直到1900℃才会分解，耐化学腐蚀性能，能耐几乎所有的无机酸以及多种有机酸的腐蚀I氮化硅坚硬、热膨胀系数小，热震稳定性极好，绝缘性好，化学性质稳定，机械强度很高。
最后更新：2024-01-02 23:10:35
氮化硅 - 制法
可信数据
以硅粉为原料，在氮气中及1200℃的高温下进行初步氮化，使其中一部分硅粉与氮反应生成氮化硅，然后在1350～1450℃的高温炉中进行第二次氰化，反应成氮化硅。或者以二氧化硅、氮气和炭为原料，将硅石与碳按一定比例充分混合，通入氮气加热至1400℃氮化，为了防止生成SiC,需加入少量的Fe2 0a抑制SiC的生成。反应后用盐酸除去舍铁的化合物，该方法制得的氮化硅粉中口相含量高，但粉末中常有少量的Si02杂质。也可以以四氯化硅和氨气为原料，将四氯化硅与氨气在O℃的己烷中反应，将产物在惰性气体中加热分解生成氮化硅。还可以用硅烷( SiH4)和氨气在1050～1350℃形成无定形Si3 N4，在1450℃形成口相氮化硅。
最后更新：2022-01-01 09:05:27
氮化硅 - 介绍
有α-和β-两种晶体。溶于氢氟酸。不溶于水。为共价键化合物，结合非常稳定。在空气中被加热至1450～1550℃时仍稳定。强度高。硬度大。硅粉在氮气氛中于高温下制得。也可由卤化硅与氨气经二氧化碳气激光束照射，生成无定形氮化硅，再在1450℃电炉、氮气氛中加热制得高纯度氮化硅粉末。主要用作功能陶瓷材料原料，非铁金属的耐熔材料，飞机引擎，燃气输机喷嘴、轴承等高温结构材料和耐热涂层以及研磨、切削、电炉等的材料。
最后更新：2022-10-16 17:12:37
氮化硅 - 用途
可信数据
用于绝缘材料、机械耐磨材料、热机材料、切削工具、高级耐火材料及抗腐蚀、耐磨损密封部件等。氮化硅陶瓷可做燃气轮机的燃烧室、机械密封环、输送铝液的电磁泵的管道及阀门、永久性模具、钢水分离环等。氮化硅摩擦系数小，用于高温轴承，其工作温度可达1200℃，比普通合金轴承的工作温度提高2.5倍，而工作速度是普通轴承的10倍。利用氮化硅陶瓷很好的电绝缘性和耐急冷急热性可以用来做电热塞，用它进行汽车点火可使发动机起动时间大大缩短，并能在寒冷天气迅速起动汽车。氮化硅陶瓷还有良好的透微波性能、介电性以及高温强度，作为导弹和飞机的雷达天线罩。
最后更新：2022-01-01 09:05:28
氮化硅 - 简介
氮化硅（Silicon Nitride）是一种无机化合物，由氮和硅元素组成。它具有以下一些性质：
高硬度：氮化硅具有很高的硬度和强度，比许多传统材料如钢和陶瓷要坚硬得多。
耐高温性：它具有出色的耐高温性能，可以在高温环境中长时间稳定运行，一般能耐受高达1700摄氏度的温度。
耐腐蚀性：氮化硅对大多数化学物质具有较强的抗腐蚀性，包括酸、碱和溶剂等。
优异的绝缘性能：氮化硅是一种优良的绝缘材料，对电和热具有较高的绝缘性能，适用于高电压和高温环境下的应用。
良好的导热性：尽管是绝缘材料，氮化硅具有较高的导热性能，可以作为高温散热材料使用。
氮化硅的主要用途包括：
半导体制造业：氮化硅的绝缘性能和耐高温性，它常被用作半导体材料的封装和绝缘层。
陶瓷工业：氮化硅的高硬度和耐高温性，它常被用于制造陶瓷刀具、轴承球等高性能耐磨件。
航空航天业：氮化硅可以作为航空航天器的结构材料，其耐高温性和轻质特性，在航天器的尾翼、燃烧器等处具有广泛应用。
制备氮化硅的方法有多种，常见的制法包括：
热分解法：将硅材料与氨气在高温下反应，生成氮化硅。
化学气相沉积法（CVD）：通过在气相中反应，使气相中的硅、氨反应生成氮化硅薄膜。
反应烧结法：将硅粉和氨气放在一起，在高温下反应产生氮化硅块状物。
在制备和处理氮化硅过程中，需要避免吸入粉尘或接触到皮肤。工作时应佩戴防护手套、口罩和护目镜等个人防护装备。
氮化硅材料使用过程中应注意防火防爆，避免与明火或高温接触。
氮化硅材料在破碎或剥离时会产生粉尘，需要采取适当的控制措施，如使用局部排风设备或湿式清理等。
氮化硅材料一般不溶于水，但在强碱性溶液中会发生反应，可能产生有害的气体。
高硬度：氮化硅具有很高的硬度和强度，比许多传统材料如钢和陶瓷要坚硬得多。
耐高温性：它具有出色的耐高温性能，可以在高温环境中长时间稳定运行，一般能耐受高达1700摄氏度的温度。
耐腐蚀性：氮化硅对大多数化学物质具有较强的抗腐蚀性，包括酸、碱和溶剂等。
优异的绝缘性能：氮化硅是一种优良的绝缘材料，对电和热具有较高的绝缘性能，适用于高电压和高温环境下的应用。
良好的导热性：尽管是绝缘材料，氮化硅具有较高的导热性能，可以作为高温散热材料使用。
氮化硅的主要用途包括：
半导体制造业：氮化硅的绝缘性能和耐高温性，它常被用作半导体材料的封装和绝缘层。
陶瓷工业：氮化硅的高硬度和耐高温性，它常被用于制造陶瓷刀具、轴承球等高性能耐磨件。
航空航天业：氮化硅可以作为航空航天器的结构材料，其耐高温性和轻质特性，在航天器的尾翼、燃烧器等处具有广泛应用。
制备氮化硅的方法有多种，常见的制法包括：
热分解法：将硅材料与氨气在高温下反应，生成氮化硅。
化学气相沉积法（CVD）：通过在气相中反应，使气相中的硅、氨反应生成氮化硅薄膜。
反应烧结法：将硅粉和氨气放在一起，在高温下反应产生氮化硅块状物。
在制备和处理氮化硅过程中，需要避免吸入粉尘或接触到皮肤。工作时应佩戴防护手套、口罩和护目镜等个人防护装备。
氮化硅材料使用过程中应注意防火防爆，避免与明火或高温接触。
氮化硅材料在破碎或剥离时会产生粉尘，需要采取适当的控制措施，如使用局部排风设备或湿式清理等。
氮化硅材料一般不溶于水，但在强碱性溶液中会发生反应，可能产生有害的气体。
最后更新：2024-04-09 21:21:28
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