版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
關(guān)于氮化硅的制備性質(zhì)及應(yīng)用2提綱·氮化硅的物理性質(zhì)·氮化硅的化學(xué)結(jié)構(gòu)·氮化硅的性能·氮化硅的制備方法·氮化硅的應(yīng)用·國內(nèi)形勢·前景2第2頁,共18頁,2024年2月25日,星期天3呈灰色、白色或灰白色六方晶系,晶體呈六面體不溶于水,溶于氫氟酸莫氏硬度:9~9.5維氏硬度:約2200顯微硬度:32630MPa熔點:1900℃(加壓下)常壓下1900℃分解比熱容:0.71J/(g·K)熱導(dǎo)率:16.7W/(m·K)比體積電阻:20℃時1.4×105·m
500℃時為4×108·m耐壓強度:490MPa(反應(yīng)燒結(jié)的)抗彎強度:147MPa3第3頁,共18頁,2024年2月25日,星期天4其共價鍵長較短,
Si3N4成鍵電子數(shù)目多,原子間排列的方向性強,相鄰原子間相互作用大。存在兩種由[Si-N4]四面體結(jié)構(gòu)以不同的堆砌方式堆砌而成的三維網(wǎng)絡(luò)晶形,一個是α-Si3N4,另一個是β-Si3N4。正是由于[Si-N4]四面體結(jié)構(gòu)單元的存在,Si3N4具有較高的硬度。4第4頁,共18頁,2024年2月25日,星期天5在工業(yè)性能上,
Si3N4材料表現(xiàn)出了較好的工藝性能。(1)機械強度高,硬度接近于剛玉,有自潤滑性耐磨;(2)熱穩(wěn)定性高,熱膨脹系數(shù)小,有良好的導(dǎo)熱性能;(3)化學(xué)性能穩(wěn)定,能經(jīng)受強烈的輻射照射等等。陶瓷球軸承高導(dǎo)熱性涂料陶瓷太陽能電池上的氮化硅膜窯具切削工具閥門5第5頁,共18頁,2024年2月25日,星期天6常用的制備方法有:硅粉直接氮化法碳熱還原法鹵化硅氨解法制備前驅(qū)體法化學(xué)復(fù)分解法原位合成法硅合金氨解法等6第6頁,共18頁,2024年2月25日,星期天7合成方法在1300-1400℃的條件下用單質(zhì)硅和氮氣直接進行化學(xué)反應(yīng)獲得3Si(s)+2
N2(g)→
Si3N4(s)7第7頁,共18頁,2024年2月25日,星期天8SiCl4(l)+6
NH3(g)→
Si(NH)2(s)+4
NH4Cl(s)
在0℃的條件下3
Si(NH)2(s)→
Si3N4(s)+
N2(g)+3
H2(g)
在1000
℃的條件下用碳熱還原反應(yīng)在1400-1450℃的氮氣氣氛下合成3
SiO2(s)+6C(s)+2
N2(g)→
Si3N4(s)+6CO亞氨基硅
8碳熱還原法鹵化硅氨解法第8頁,共18頁,2024年2月25日,星期天9電子級氮化硅薄膜通過化學(xué)氣相沉積法制造3SiH4(g)+4NH3(g)→Si3N4(s)+12H2(g)3SiCl4(g)+4NH3(g)→Si3N4(s)+12HCl(g)3SiCl2H2(g)+4NH3(g)→Si3N4(s)+6HCl(g)+6H2(g)9第9頁,共18頁,2024年2月25日,星期天10氮化硅陶瓷制品的生產(chǎn)方法反應(yīng)燒結(jié)法將硅粉或硅粉與氮化硅粉的混合料按一般陶瓷制品生產(chǎn)方法成型。然后在氮化爐內(nèi),在1150~1200℃預(yù)氮化,獲得一定強度后,可在機床上進行機械加工,接著在1350~1450℃進一步氮化18~36h,直到全部變?yōu)榈铻橹?。制得產(chǎn)品尺寸精確,體積穩(wěn)定。熱壓燒結(jié)法將氮化硅粉與少量添加劑(如MgO、Al2O3、MgF2、AlF3或Fe2O3等),在19.6MPa以上的壓力和1600~1700℃條件下壓熱成型燒結(jié)。制得的產(chǎn)品比反應(yīng)燒結(jié)制得的產(chǎn)品密度高,性能好。10第10頁,共18頁,2024年2月25日,星期天1111應(yīng)用機械工業(yè)主泵柱塞軸承滾珠滾珠座圈陶瓷刀具
密封材料第11頁,共18頁,2024年2月25日,星期天12氮化硅熱電偶保護管12冶金工業(yè)升熱管脫硫噴嘴坩堝第12頁,共18頁,2024年2月25日,星期天1313其他領(lǐng)域第13頁,共18頁,2024年2月25日,星期天1414其他領(lǐng)域第14頁,共18頁,2024年2月25日,星期天1515其他領(lǐng)域第15頁,共18頁,2024年2月25日,星期天16普遍存在如下不足:由大顆粒氮化硅、多相粉體燒結(jié)制備,脆性大、均勻性差、可靠性低、韌性和強度差而硅粉直接氮化法制備氮化硅粉體要求氮氣壓力必須足夠高,以實現(xiàn)Si
和N2
的充分接觸。一般燃燒合成Si3N4
的氮氣壓力低限是3MPa,但有時高達100MPa以上。采用高壓合成工藝不僅因設(shè)備投資高而且增加了生產(chǎn)成本,同時也給生產(chǎn)帶來了安全隱患。從國內(nèi)外氮化硅粉體的指標(biāo)測試和試燒結(jié)果看來,國內(nèi)最具代表性企業(yè)生產(chǎn)的Si3N4
平均顆粒在3微米左右,金屬雜質(zhì)含量較高,難以達到合格產(chǎn)品要求,而進口的粉體為0.7微米以下。因此,為滿足市場需求,工業(yè)化生產(chǎn)超微、高質(zhì)量的氮化硅粉末是國內(nèi)氮化硅行業(yè)發(fā)展中亟待解決的難題,刻不容緩。關(guān)鍵在于對其合成工藝進行改進。國內(nèi)形勢16第16頁,共18頁,2024年2月25日,星期天17前
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2024年新型環(huán)保材料研究與應(yīng)用合作協(xié)議
- 2024年建筑工程抹灰合作協(xié)議
- 金融行業(yè)股權(quán)激勵協(xié)議書
- 2024年房產(chǎn)買賣全程委托管理協(xié)議
- 熱愛生命的我作文模板7篇
- 提升泵安全操作規(guī)程有哪些(4篇)
- 大班建構(gòu)橋教案5篇
- 風(fēng)險投資股權(quán)轉(zhuǎn)讓協(xié)議書指南
- 教育機構(gòu)課程評估與改進方案
- 新生報到接待方案實施細則
- 【城市軌道交通運營安全管理研究5300字】
- 2024年中核匯能有限公司招聘筆試參考題庫含答案解析
- 上海市2024屆高三7月模擬預(yù)測歷史試題(等級考)(解析版)
- 肺炎護理查房課件
- 2024年中國華能集團招聘筆試參考題庫含答案解析
- 服務(wù)質(zhì)量的管理規(guī)定模版
- 部編《道德與法治》二年級上冊教材解析及教學(xué)建議
- 2024年中考化學(xué)實驗探究題說題
- 在高中語文課堂中開展愛國主義教育的策略探究獲獎科研報告
- 中學(xué)學(xué)生操行等級評定表
- 鋼結(jié)構(gòu)施工安全技術(shù)交底
評論
0/150
提交評論