Si含量意義

由于鑄造Al-Si合金中的共晶硅呈粗大針狀或板片狀，會(huì)顯著降低合金的強(qiáng)度和塑性，所以一般都要進(jìn)行變質(zhì)處理，以便改變共晶硅形貌，使共晶硅細(xì)化和顆?；?，組織由共晶或過(guò)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(diǎn)向右下方移動(dòng)。此時(shí)，ZL102合金處于亞共晶相區(qū)，共晶組織變成由α固溶體和細(xì)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(xì)化成細(xì)小條狀或點(diǎn)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(gè)Si和周圍4個(gè)N共用電子對(duì)，每個(gè)N和周圍3個(gè)Si共用電子對(duì)，空間幾何能力比較強(qiáng)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(guò)是六面體又稱六方晶體。

是一種高溫陶瓷材料，硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)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?dú)鈿夥障?，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?dú)獾姆磻?yīng)遞增。在沒有鐵催化劑的情況下，約7個(gè)小時(shí)后硅粉樣品的重量不再增加，此時(shí)反應(yīng)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(duì)應(yīng)化學(xué)式）也已被文獻(xiàn)所報(bào)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(yīng)條件（比如反應(yīng)時(shí)間、溫度、起始原料包括反應(yīng)物和反應(yīng)容器的材料）以及純化的方法。

Si₃N₄是硅的氮化物中化學(xué)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(xué)最穩(wěn)定的。所以一般提及“氮化硅”時(shí)，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(dǎo)率、低熱膨脹系數(shù)、彈性模量較高的高強(qiáng)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(lái)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(jī)、汽車引擎零件、軸承和金屬切割加工零件。美國(guó)國(guó)家航空航天局的航天飛機(jī)就是用氮化硅制造的主引擎軸承。氮化硅薄膜是硅基半導(dǎo)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?dú)庵苯舆M(jìn)行化合反應(yīng)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(yīng)在1400-1450°C的氮?dú)鈿夥障潞铣桑?ul class="custom_dot para-list list-paddingleft-1">

對(duì)單質(zhì)硅的粉末進(jìn)行滲氮處理的合成方法是在二十世紀(jì)50年代隨著對(duì)氮化硅的重新“發(fā)現(xiàn)”而開發(fā)出來(lái)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(huì)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(wú)定形態(tài)的，需要進(jìn)一步在1400-1500°C的氮?dú)庀伦鐾嘶鹛幚聿拍軐⒅D(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(yīng)是制造氮化硅的最簡(jiǎn)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(jí)的氮化硅薄膜是通過(guò)化學(xué)氣相沉積或者等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)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(dǎo)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(xué)氣相沉積技術(shù)在相對(duì)較高的溫度下利用垂直或水平管式爐進(jìn)行。

2. 等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)在溫度相對(duì)較低的真空條件下進(jìn)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(huì)有產(chǎn)生張力或應(yīng)力。特別是當(dāng)使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)時(shí)，能通過(guò)調(diào)節(jié)沉積參數(shù)來(lái)減少?gòu)埩Α?

先利用溶膠凝膠法制備出二氧化硅，然后同時(shí)利用碳熱還原法和氮化對(duì)其中包含特細(xì)碳粒子的硅膠進(jìn)行處理后得到氮化硅納米線。硅膠中的特細(xì)碳粒子是由葡萄糖在1200-1350°C分解產(chǎn)生的。合成過(guò)程中涉及的反應(yīng)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(diǎn)1850°C以上，因?yàn)槌^(guò)這個(gè)溫度氮化硅發(fā)生分解成硅和氮?dú)?。因此用傳統(tǒng)的熱壓燒結(jié)技術(shù)是有問題的。把氮化硅粉末粘合起來(lái)可通過(guò)添加一些其他物質(zhì)比如燒結(jié)助劑或粘合劑誘導(dǎo)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(huì)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(duì)壓實(shí)的粉末在非常短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行電流脈沖，用這種方法能在1500-1700°C的溫度下得到緊實(shí)致密的氮化硅塊狀物。