结构式
| 物竞编号 | 0L8T |
|---|---|
| 分子式 | Si3N4 |
| 分子量 | 140.28 |
| 标签 | 四氮化三硅, Trisilicon tetranitride, 稳定剂, 精细陶瓷 |
编号系统
CAS号：12033-89-5
MDL号：MFCD00011230
EINECS号：234-796-8
RTECS号：暂无
BRN号：暂无
PubChem号：24859489
物性数据
1. 性状：灰色无定形粉末或晶体。
2. 密度（g/mL,25℃）：3.18
3. 熔点（ºC）：1900
毒理学数据
主要的刺激性影响：
在皮肤上面：可能引起发炎；
在眼睛上面：可能引起发炎；
致敏作用：没有已知的敏化现象。
生态学数据
通常对水是不危害的，若无政府许可，勿将材料排入周围环境。
分子结构数据
暂无
计算化学数据
1.疏水参数计算参考值（XlogP）:无
2.氢键供体数量:0
3.氢键受体数量:4
4.可旋转化学键数量:0
5.互变异构体数量:无
6.拓扑分子极性表面积13
7.重原子数量:7
8.表面电荷:0
9.复杂度:154
10.同位素原子数量:0
11.确定原子立构中心数量:0
12.不确定原子立构中心数量:0
13.确定化学键立构中心数量:0
14.不确定化学键立构中心数量:0
15.共价键单元数量:1
性质与稳定性
氮化硅有α、β两种晶型。α-Si3N4为颗粒结晶，β-Si3N4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；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。难氧化，可做成熔融Al，Pb，Mg，Sn的坩埚。
贮存方法
常温密闭，阴凉通风干燥处。
合成方法
1.主要有硅粉直接氮化法、二氧化硅还原法和氯化硅法。在大规模工业生产中，二氧化硅还原法更为人们所重视。
二氧化硅还原法二氧化硅粉末100份(重量份，下同)，混入炭黑35份，尿素树脂100份，然后加入800份水、0.1份氧化铝(作反应核用)、1份草酸铵和0.3份非离子表面活性剂(作分散剂)，进行强搅拌，并在搅拌中加入氨水调整Ph值为9.0。将此混合好的料浆喷雾干燥，所得干燥物在电炉中，在氮气氛中，在1480℃进行3 h氮化还原反应。再将还原反应产物于。720℃，在空气中进行脱炭处理，制得氮化硅粉末成品。
2.一般是用铁矾土，高岭土，黏土或其他含有Al2O3的物质添加一定量的碳，再在氮气气氛中加热到1300～1500℃，即得到产物Si3N4。其中使用的氮气一定要保证不含氧。
3.硅直接氮化法 将硅粉放在氮气、氨气或氢氮混合气中，加热至1200～1450℃直接氮化制得。在1200～1300℃反应可制得α相含量高的Ｓｉ３Ｎ４原始粉末，烧结成陶瓷时强度高。
4.二氧化硅还原法 以二氧化硅、氮气和炭为原料制备氮化硅，反应式如下。
将硅石（或正硅酸乙酯水解制得的二氧化硅）与炭按一定比例充分混合，通入氮气加热至1400℃氮化24h。反应温度超过1550℃会生成ＳｉＣ，因此需加入少量的Ｆｅ２Ｏ３来抑制ＳｉＣ的生成，反应后用盐酸除去含铁的化合物，该方法制得的原料粉中α相含量高，但粉末中常有少量的ＳｉＯ２杂质，这是有害的。
5.气相合成法 以四氯化硅和氨气为原料生产氮化硅，反应式如下。
将四氯化硅与无水氨气在０℃的己烷中反应生成亚氨基硅［Ｓｉ（ＮＨ）２］，氨基硅［Ｓｉ（ＮＨ２）４］和氯化铵沉淀，在真空中加热除去氯化铵之后，在惰性气体中加热分解生成氮化硅。
也可用硅烷（ＳｉＨ４）和氨气在1050～1350℃形成无定型Ｓｉ３Ｎ４，在1450℃形成α相氮化硅。
用途
2.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。
3.用作精细陶瓷烧结原料，耐腐蚀、耐磨、研磨原材料。安全信息
危险运输编码：暂无
危险品标志：
刺激
危险标识：R37
文献
暂无
备注
暂无
表征图谱
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