Kiselnitrid: Skillnad mellan sidversioner
Artin (diskussion | bidrag) |
|||
| (33 mellanliggande sidversioner av 2 användare visas inte) | |||
| Rad 1: | Rad 1: | ||
== Materialegenskaper: == | == Materialegenskaper: == | ||
: | [[File:Si3N4strength.jpg|thumb|230px]] | ||
: hårdhet Mohs skala | : Densitet 3,44 g/cm³ | ||
: hårdhet Mohs skala, ingen information | |||
: längdutvidgningskoefficient [Ksup>-1</sup>] | : längdutvidgningskoefficient [Ksup>-1</sup>] | ||
: värmeledningsförmåga [W/(m K)] | : värmeledningsförmåga [W/(m K)] | ||
| Rad 7: | Rad 8: | ||
== Användning == | == Användning == | ||
Kiselnitrid används i detaljer som kräver hög hållfasthet även vid höga temperaturer och under långvarig användning, till exempel | |||
[[File:Si3N4bearings.jpg|thumb|Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub> bearing parts]]Kiselnitrid används i detaljer som kräver hög hållfasthet även vid höga temperaturer och under långvarig användning, till exempel kullager eller kullager eller turbinskovlarna i en gasturbin eller ett turboaggregat. Det används också i verktyg för metallbearbetning och som isolator i halvledarkomponenter. | |||
== Framställning == | == Framställning == | ||
| Rad 15: | Rad 17: | ||
:<math>\rm 3\ Si + 2\ N_2 \rightarrow Si_3N_4</math> | :<math>\rm 3\ Si + 2\ N_2 \rightarrow Si_3N_4</math> | ||
Det kan också framställas genom reduktion av | Det kan också framställas genom reduktion av kiseloxid med kol i kväveatmosfär mellan 1400 och 1500 °C. | ||
:<math>\rm 3\ SiO_2 + 6\ C + 2\ N_2 \rightarrow Si_3N_4 + 6\ CO</math> | :<math>\rm 3\ SiO_2 + 6\ C + 2\ N_2 \rightarrow Si_3N_4 + 6\ CO</math> | ||
För användning i | För användning i Integrerad krets|halvledarkomponenter tillverkas kiselnitrid genom chemical vapor deposition av kiselhydrid eller kiselklorid och ammoniak. | ||
:<math>\rm 3\ SiH_4 + 4\ NH_3 \rightarrow Si_3N_4 + 12\ H_2</math> | :<math>\rm 3\ SiH_4 + 4\ NH_3 \rightarrow Si_3N_4 + 12\ H_2</math> | ||
| Rad 24: | Rad 26: | ||
Kiselnitrid som även innehåller aluminium och syre kallas ''sialon'' | Kiselnitrid som även innehåller aluminium och syre kallas ''sialon'' ,efter grundämnenas kemiska beteckningar Si-Al-O-N. Sialoner har egenskaper som liknar sintrad kiselnitrid. | ||
== Historia == | == Historia == | ||
Allmän typ av fakta | Allmän typ av fakta , historia. | ||
Kiselnitrid framställdes första gången 1857 av Henri Deville och Friedrich Wöhler, men kommersiell tillverkning startade först under 1950-talet av Union Carbide. | Kiselnitrid framställdes första gången 1857 av Henri Deville och Friedrich Wöhler, men kommersiell tillverkning startade först under 1950-talet av Union Carbide. | ||
[[File:Si3N4strength.jpg|thumb|230px]] | |||
== Pris == | == Pris == | ||
| Rad 35: | Rad 39: | ||
Pris och kvaliteter | Pris och kvaliteter | ||
kiselnitrid kostar ca mellan 200-600 dollar, mest i pulverform | |||
Nuvarande version från 4 oktober 2016 kl. 10.58
Materialegenskaper:
- Densitet 3,44 g/cm³
- hårdhet Mohs skala, ingen information
- längdutvidgningskoefficient [Ksup>-1]
- värmeledningsförmåga [W/(m K)]
- resistivitet [ohmmeter]
Användning
Kiselnitrid används i detaljer som kräver hög hållfasthet även vid höga temperaturer och under långvarig användning, till exempel kullager eller kullager eller turbinskovlarna i en gasturbin eller ett turboaggregat. Det används också i verktyg för metallbearbetning och som isolator i halvledarkomponenter.
Framställning
Hur tillverkar man med materialet? Kiselnitrid kan framställas direkt genom att reagera kisel och kväve vid temperaturer mellan 1300 och 1400 °C.
- [math]\displaystyle{ \rm 3\ Si + 2\ N_2 \rightarrow Si_3N_4 }[/math]
Det kan också framställas genom reduktion av kiseloxid med kol i kväveatmosfär mellan 1400 och 1500 °C.
- [math]\displaystyle{ \rm 3\ SiO_2 + 6\ C + 2\ N_2 \rightarrow Si_3N_4 + 6\ CO }[/math]
För användning i Integrerad krets|halvledarkomponenter tillverkas kiselnitrid genom chemical vapor deposition av kiselhydrid eller kiselklorid och ammoniak.
- [math]\displaystyle{ \rm 3\ SiH_4 + 4\ NH_3 \rightarrow Si_3N_4 + 12\ H_2 }[/math]
- [math]\displaystyle{ \rm 3\ SiCl_4 + 4\ NH_3 \rightarrow Si_3N_4 + 12\ HCl }[/math]
Kiselnitrid som även innehåller aluminium och syre kallas sialon ,efter grundämnenas kemiska beteckningar Si-Al-O-N. Sialoner har egenskaper som liknar sintrad kiselnitrid.
Historia
Allmän typ av fakta , historia. Kiselnitrid framställdes första gången 1857 av Henri Deville och Friedrich Wöhler, men kommersiell tillverkning startade först under 1950-talet av Union Carbide.
Pris
Pris och kvaliteter
kiselnitrid kostar ca mellan 200-600 dollar, mest i pulverform