Kiselnitrid

Materialegenskaper:

Densitet 3,44 g/cm³

hårdhet Mohs skala

längdutvidgningskoefficient [Ksup>-1]

värmeledningsförmåga [W/(m K)]

resistivitet [ohmmeter]

Användning

Si₃N₄ bearing parts

Kiselnitrid används i detaljer som kräver hög hållfasthet även vid höga temperaturer och under långvarig användning, till exempel i kullager eller turbinskovlarna i en gasturbin eller ett turboaggregat. Det används också i verktyg för metallbearbetning och som isolator i halvledarkomponenter. Övriga användningsområden är deglar, rör, dynor, tätningsringar, valsar, pumpdetaljer, värmeväxlare, motorkomponenter och skärverktyg.

Framställning

{{ | title = Blue atoms are nitrogen and grey are silicon atoms | File:ASi3N4.jpg|trigonal α-Mall:Chem. | File:BSi3N4.jpg|hexagonal β-Mall:Chem | File:GammaSiN.jpg|cubic γ-Mall:Chem }}

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 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 (framställning, historia, etc)? 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

Länkar

https://sv.wikipedia.org/wiki/Kiselnitrid