本篇文章給大家談談si3n4是什么材料，以及si3n4是什么化合物對應的知識點，希望對各位有所幫助。

氮化硅Si3N4性質怎么樣

氮化硅Si3N4性質：

1)機械強度高，硬度接近于剛玉，有自潤滑性，耐磨室溫抗彎強度可以高達980MPa以上，能與合金鋼相比，而且強度可以一直維持到1200℃不下降

(2)熱穩定性好，熱膨脹系數小，有良好的導熱性能，所以抗熱震性很好，從室溫到1000℃的熱沖擊不會開裂

(3)化學性能穩定，幾乎可耐一切無機酸（HF除外）和濃度在30％以下燒堿（NaOH）溶液的腐蝕，也能耐很多有機物質的侵蝕，對多種有色金屬熔融體（特別是鋁液）不潤濕，能經受強烈的放射輻照

(4)密度低，比重小，僅是鋼的2/5，電絕緣性好。

Si3N4陶瓷材料作為一種優異的高溫工程材料,最能發揮優勢的是其在高溫領域中的應用Si3N4今后的發展方向是:⑴充分發揮和利用Si3N4本身所具有的優異特性;⑵在Si3N4粉末燒結時,開發一些新的助熔劑,研究和控制現有助熔劑的最佳成分;⑶改善制粉、成型和燒結工藝;⑷研制Si3N4與SiC等材料的復合化,以便制取更多的高性能復合材料Si3N4陶瓷等在汽車發動機上的應用,為新型高溫結構材料的發展開創了新局面汽車工業本身就是一項集各種科技之大成的多學科性工業,中國是具有悠久歷史的文明古國,曾在陶瓷發展史上做出過輝煌的業績,隨著改革開放的進程,有朝一日,中國也必然躋身于世界汽車工業大國之列,為陶瓷事業的發展再創輝煌。

氮化硅是什么材料

氮化硅（Si3N4）是一種重要的結構陶瓷材料。它是一種超硬物質，本身具有潤滑性，并且耐磨損，為原子晶體。

Si3N4的簡介

氮化硅，固體的Si3N4是原子晶體，是空間立體網狀結構，每個Si和周圍4個N共用電子對，每個N和周圍3個Si共用電子對，空間幾何能力比較強的話你可以自己想象一下......大體上是和金剛石中的碳原子結構類似，不過是六面體又稱六方晶體。

是一種高溫陶瓷材料，硬度大、熔點高、化學性質穩定 工業上常常采用純Si和純N2在1300度制取得到。

氮化硅是由硅元素和氮元素構成的化合物。在氮氣氣氛下，將單質硅的粉末加熱到1300-1400C之間，硅粉末樣品的重量隨著硅單質與氮氣的反應遞增。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，此時反應完成生成Si3N4。除了Si3N4外，還有其他幾種硅的氮化物（根據氮化程度和硅的氧化態所確定的相對應化學式）也已被文獻所報道。比如氣態的一氮化二硅（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條件（比如反應時間、溫度、起始原料包括反應物和反應容器的材料）以及純化的方法。

Si3N4是硅的氮化物中化學性質最為穩定的（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最穩定的。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氮化硅都是一種具有一定的熱導率、低熱膨脹系數、彈性模量較高的高強度硬陶瓷。不同于一般的陶瓷，它的斷裂韌性高。這些性質結合起來使它具有優秀的耐熱沖擊性能，能夠在高溫下承受高結構載荷并具備優異的耐磨損性能。常用于需要高耐用性和高溫環境下的用途，諸如氣輪機、汽車引擎零件、軸承和金屬切割加工零件。美國國家航空航天局的航天飛機就是用氮化硅制造的主引擎軸承。氮化硅薄膜是硅基半導體常用的絕緣層，由氮化硅制作的懸臂是原子力顯微鏡的傳感部件。 可在1300-1400C的條件下用單質硅和氮氣直接進行化合反應得到氮化硅： 3 Si(s) + 2 N2(g) → Si3N4(s) 也可用二亞胺合成 SiCl4(l) + 6 NH3(g) → Si(NH)2(s) + 4 NH4Cl(s) 在0 C的條件下 3 Si(NH)2(s) → Si3N4(s) + N2(g) + 3 H2(g) 在1000 C的條件下 或用碳熱還原反應在1400-1450C的氮氣氣氛下合成： 3 SiO2(s) + 6 C(s) + 2 N2(g) → Si3N4(s) + 6 CO(g) 對單質硅的粉末進行滲氮處理的合成方法是在二十世紀50年代隨著對氮化硅的重新“發現”而開發出來的。也是第一種用于大量生產氮化硅粉末的方法。但如果使用的硅原料純度低會使得生產出的氮化硅含有雜質硅酸鹽和鐵。用二胺分解法合成的氮化硅是無定形態的，需要進一步在1400-1500C的氮氣下做退火處理才能將之轉化為晶態粉末，二胺分解法在重要性方面是僅次于滲氮法的商品化生產氮化硅的方法。碳熱還原反應是制造氮化硅的最簡單途徑也是工業上制造氮化硅粉末最符合成本效益的手段。

電子級的氮化硅薄膜是通過化學氣相沉積或者等離子體增強化學氣相沉積技術制造的: 3 SiH4(g) + 4 NH3(g) → Si3N4(s) + 12 H2(g) 3 SiCl4(g) + 4 NH3(g) → Si3N4(s) + 12 HCl(g) 3 SiCl2H2(g) + 4 NH3(g) → Si3N4(s) + 6 HCl(g) + 6 H2(g) 如果要在半導體基材上沉積氮化硅，有兩種方法可供使用： 利用低壓化學氣相沉積技術在相對較高的溫度下利用垂直或水平管式爐進行。 等離子體增強化學氣相沉積技術在溫度相對較低的真空條件下進行。 氮化硅的晶胞參數與單質硅不同。因此根據沉積方法的不同，生成的氮化硅薄膜會有產生張力或應力。特別是當使用等離子體增強化學氣相沉積技術時，能通過調節沉積參數來減少張力。

先利用溶膠凝膠法制備出二氧化硅，然后同時利用碳熱還原法和氮化對其中包含特細碳粒子的硅膠進行處理后得到氮化硅納米線。硅膠中的特細碳粒子是由葡萄糖在1200-1350C分解產生的。合成過程中涉及的反應可能是： SiO2(s) + C(s) → SiO(g) + CO(g) 3 SiO(g) + 2 N2(g) + 3 CO(g) → Si3N4(s) + 3 CO2(g) 或 3 SiO(g) + 2 N2(g) + 3 C(s) → Si3N4(s) + 3 CO(g) 作為粒狀材料的氮化硅是很難加工的——不能把它加熱到它的熔點1850C以上，因為超過這個溫度氮化硅發生分解成硅和氮氣。因此用傳統的熱壓燒結技術是有問題的。把氮化硅粉末粘合起來可通過添加一些其他物質比如燒結助劑或粘合劑誘導氮化硅在較低的溫度下發生一定程度的液相燒結后粘合成塊狀材料。但由于需要添加粘合劑或燒結助劑，所以這種方法會在制出的塊狀材料中引入雜質。使用放電等離子燒結是另一種可以制備更純凈大塊材料的方法，對壓實的粉末在非常短的時間內進行電流脈沖，用這種方法能在1500-1700C的溫度下得到緊實致密的氮化硅塊狀物。

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