Kiselnitrid: Skillnad mellan sidversioner

Från Wikiskola
Hoppa till navigering Hoppa till sök
VisuellWikitext
Rad 33: Rad 33:


[[File:Si3N4strength.jpg|thumb|230px]]
[[File:Si3N4strength.jpg|thumb|230px]]
The α- and β-{{chem|Si|3|N|4}} have [[trigonal]] ([[Pearson symbol]] hP28, [[space group]] P31c, No. 159) and [[Hexagonal crystal system|hexagonal]] (hP14, P6<sub>3</sub>, No. 173) structures, respectively, which are built up by corner-sharing {{chem|SiN|4}} [[tetrahedron|tetrahedra]]. They can be regarded as consisting of layers of silicon and nitrogen atoms in the sequence ABAB... or ABCDABCD... in β-{{chem|Si|3|N|4}} and α-{{chem|Si|3|N|4}}, respectively. The AB layer is the same in the α and β phases, and the CD layer in the α phase is related to AB by a c-glide plane. The {{chem|Si|3|N|4}} tetrahedra in β-{{chem|Si|3|N|4}} are interconnected in such a way that tunnels are formed, running parallel with the c axis of the unit cell. Due to the c-glide plane that relates AB to CD, the α structure contains cavities instead of tunnels. The cubic γ-{{chem|Si|3|N|4}} is often designated as c modification in the literature, in analogy with the cubic modification of [[boron nitride]] (c-BN). It has a [[spinel]]-type structure in which two silicon atoms each coordinate six nitrogen atoms octahedrally, and one silicon atom coordinates four nitrogen atoms tetrahedrally.<ref name=peng>{{cite book
| url =http://su.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2:189799
| title =Spark Plasma Sintering of Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>-based Ceramics: Sintering mechanism-Tailoring microstructure-Evaluating properties
| type =PhD thesis
| publisher =Stockholm University
| last =Peng
| first =Hong
| year =2004
| isbn =978-91-7265-834-9}}{{Page needed
| date =March 2013}}</ref>


== Pris ==
== Pris ==

Versionen från 8 februari 2016 kl. 12.21

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 skärningsverktyg.

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 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

Hämtad från ”https://wikiskola.se/index.php?title=Kiselnitrid&oldid=34569”