氮化硅的性质

周家小青年 2024-05-05 20:46:09
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氮化硅,分子式为si3n4,是一种重要的结构陶瓷材料。它是一种超硬物质,本身具有润滑性,并且耐磨损;除**外,它不与其他无机酸反应(反应方程式:si3n4+4hf+9h2o=====3h2sio3(沉淀)+4nh4f),抗腐蚀能力强,高温时抗氧化。而且它还能抵抗冷热冲击,在空气中加热到1 000 ℃以上,急剧冷却再急剧加热,也不会碎裂。
相对分子质量140.28。灰色、白色或灰白色。六方晶系。晶体呈六面体。密度3.44。硬度9~9.5,努氏硬度约为2200,显微硬度为32630mpa。熔点1900℃(加压下)。通常在常压下1900℃分解。比热容为0.71j/(g·k)。生成热为-751.57kj/mol。热导率为16.7w/(m·k)。线膨胀系数为2.75×10-6/℃(20~1000℃)。不溶于水。溶于**。在空气中开始氧化的温度1300~1400℃。比体积电阻,20℃时为1.4×105 ·m,500℃时为4×108 ·m。弹性模量为28420~46060mpa。耐压强度为490mpa(反应烧结的)。1285摄式度时与二氮化二钙反应生成二氮**,600度时使过渡金属还原,放出氮氧化物。抗弯强度为147mpa。可由硅粉在氮气中加热或卤化硅与氨反应而制得。可用作高温陶瓷原料。
氮化硅陶瓷材料具有热稳定性高、抗氧化能力强以及产品尺寸精确度高等优良性能。由于氮化硅是键强高的共价化合物,并在空气中能形成氧化物保护膜,所以还具有良好的化学稳定性,1200℃以下不被氧化,1200~1600℃生成保护膜可防止进一步氧化,并且不被铝、铅、锡、银、黄铜、镍等很多种熔融金属或合金所浸润或腐蚀,但能被镁、镍铬合金、不锈钢等熔液所腐蚀。 20210311
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