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氮化硅的七大基本性能

发布日期:2021/9/1 11:24:32

氮化硅是由硅元素和氮元素构成的化合物。在氮气气氛下,将单质硅的粉末加热到1300-1400°C之间,硅粉末样品的重量随着硅单质与氮气的反应递增。在没有铁催化剂的情况下,约7个小时后硅粉样品的重量不再增加,此时反应完成生成Si3N4。除了Si3N4外,还有其他几种硅的氮化物(根据氮化程度和硅的氧化态所确定的相对应化学式)也已被文献所报道。

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性能

1、耐热,在常压下,Si3N4没有熔点,于1870℃左右直接分解,可耐氧化到1400℃,实际使用达1200℃(超过1200℃力学强度会下降)。

2、热膨胀系数小(2.8-3.2)×10-6/℃,导热系数高,抗热震,从室温到1000℃热冲击不会开裂。

3、摩擦系数小(0.1),有自润滑性,(加油的金属表面摩擦系数0.1-0.2)。

4、化学性质稳定,耐腐蚀,除氢氟酸外不与其他其他无机酸反应,800℃干燥气氛下不与氧发生反应,超过800℃,开始在在表面生成氧化硅膜,随着温度升高氧化硅膜逐渐变稳定,1000℃左右可与氧生成致密氧化硅膜。可保持至1400℃基本稳定。

5、氮化硅硬度高,耐磨损,莫氏硬度仅次于金刚石、立方氮化硼、碳化硼、碳化硅,抗机械冲击。

6、氮化硅是共价键化合物,很难致密,有时需外加助剂,密度约为3.4(不同成型方法致密度不一样,热压成型致密度较高,钢的密度约为7.85,钛合金的密度约为4.5左右,单位均为g/cm3)。

7、脆性大,可采用氮化硅纤维增韧,使其高温强度稳定。