Si含量方法簡述

由于鑄造Al-Si合金中的共晶硅呈粗大針狀或板片狀，會顯著降低合金的強度和塑性，所以一般都要進行變質(zhì)處理，以便改變共晶硅形貌，使共晶硅細化和顆?；M織由共晶或過共晶變成亞共晶，可以顯著改善共晶組織的塑性。鑄造Al-Si合金的變質(zhì)劑通常為鈉鹽。經(jīng)變質(zhì)處理后，Al-Si二元合金相圖發(fā)生改變，共晶溫度下降，共晶硅含量增大，即共晶點向右下方移動。此時，ZL102合金處于亞共晶相區(qū)，共晶組織變成由α固溶體和細小的共晶體組成的亞共晶組織，共晶體中粗大的針狀共晶硅細化成細小條狀或點狀。

60si2cra密度 ρ=7.81克/立方厘米，該鋼可以冷軋成鋼板、鋼帶和鋼絲，制作彈簧。60si2cra也可以制作成如鉗工的鑿子、劃針等工具。60si2cra鋼可制作一般截面尺寸為8～15mm左右的小型彈簧如各種小尺寸扁、圓彈簧，底墊彈簧、彈簧發(fā)條。

氮化硅，固體的Si3N4是原子晶體，是空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)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(zhì)穩(wěn)定 工業(yè)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(gòu)成的化合物。在氮氣氣氛下，將單質(zhì)硅的粉末加熱到1300-1400°C之間，硅粉末樣品的重量隨著硅單質(zhì)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(jù)氮化程度和硅的氧化態(tài)所確定的相對應化學式）也已被文獻所報道。比如氣態(tài)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(zhì)最為穩(wěn)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(wěn)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(nèi)氮化硅都是一種具有一定的熱導率、低熱膨脹系數(shù)、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(zhì)結(jié)合起來使它具有優(yōu)秀的耐熱沖擊性能，能夠在高溫下承受高結(jié)構(gòu)載荷并具備優(yōu)異的耐磨損性能。常用于需要高耐用性和高溫環(huán)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。

Si3N4合成方法

可在1300-1400°C的條件下用單質(zhì)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1400-1450°C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(zhì)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(fā)現(xiàn)”而開發(fā)出來的。也是第一種用于大量生產(chǎn)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(chǎn)出的氮化硅含有雜質(zhì)硅酸鹽和鐵。用二胺分解法合成的氮化硅是無定形態(tài)的，需要進一步在1400-1500°C的氮氣下做退火處理才能將之轉(zhuǎn)化為晶態(tài)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(chǎn)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(yè)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：

1. 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。

2. 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(shù)與單質(zhì)硅不同。因此根據(jù)沉積方法的不同，生成的氮化硅薄膜會有產(chǎn)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(diào)節(jié)沉積參數(shù)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1200-1350°C分解產(chǎn)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)

Si3N4加工方法

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1850°C以上，因為超過這個溫度氮化硅發(fā)生分解成硅和氮氣。因此用傳統(tǒng)的熱壓燒結(jié)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(zhì)比如燒結(jié)助劑或粘合劑誘導氮化硅在較低的溫度下發(fā)生一定程度的液相燒結(jié)后粘合成塊狀材料。但由于需要添加粘合劑或燒結(jié)助劑，所以這種方法會在制出的塊狀材料中引入雜質(zhì)。使用放電等離子燒結(jié)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(nèi)進行電流脈沖，用這種方法能在1500-1700°C的溫度下得到緊實致密的氮化硅塊狀物。