晶格反光膜能贴住真石漆。晶格反光膜是根据高折射率玻璃珠形成的球体回归反射原理或透明树脂构成的微晶格形成的立方角回归反射原理而制成,能将光线反射回其光源处,产生极佳的反光效果,因而可加强行动的人体在夜间视线不良或危急境况中的可见度,增强安全性而避免发生意外。真石漆是一种装饰效果酷似大理石、花岗岩的涂料。主要采用各种颜色的天然石粉配制而成,应用于建筑外墙的仿石材效果,因此又称液态石。
氮化硅是一种无机物,化学式为Si3N4。它是一种重要的结构陶瓷材料,硬度大,本身具有润滑性,并且耐磨损,为原子晶体;高温时抗氧化。而且它还能抵抗冷热冲击,在空气中加热到1000℃以上,急剧冷却再急剧加热,也不会碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此优异的特性,人们常常利用它来制造轴承、气轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。如果用耐高温而且不易传热的氮化硅陶瓷来制造发动机部件的受热面,不仅可以提高柴油机质量,节省燃料,而且能够提高热效率。中国及美国、日本等国家都已研制出了这种柴油机。
中文名
氮化硅[2]
外文名
Silicon nitride[2]
化学式
Si3N4[2]
分子量
140283[2]
水溶性
不溶于水
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历史晶体结构和特性合成方法特点应用更多信息材料性能技术发展TA说
历史
亨利·爱丁·圣克莱尔·德维尔和弗里德里希·维勒在1857年首次报道了氮化硅的合成方法。在他们报道的合成方法中,为减少氧气的渗入而把另一个盛有硅的坩埚埋于一个装满碳的坩埚中加热。他们报道了一种他们称之为硅的氮化物的产物,但他们未能弄清它的化学成分。1879年Paul Schuetzenberger通过将硅与衬料(一种可作为坩埚衬里的糊状物,由木炭、煤块或焦炭与粘土混合得到)混合后在高炉中加热得到的产物,并把它报道为成分是Si3N4的化合物。1910年路德维希·魏斯和特奥多尔·恩格尔哈特在纯的氮气下加热硅单质得到了Si3N4。1925年Friederich和Sittig利用碳热还原法在氮气气氛下将二氧化硅和碳加热至1250-1300℃合成氮化硅。
在后来的数十年中直到应用氮化硅的商业用途出现前,氮化硅未受到重视和研究。从1948年至1952年期间,艾奇逊开办在纽约州尼亚加拉大瀑布附近的金刚砂公司为氮化硅的制造和使用注册了几项专利。1958年联合碳化物公司生产的氮化硅被用于制造热电偶管、火箭喷嘴和熔化金属所使用的坩埚。英国对氮化硅的研究工作始于1953年,目的是为了制造燃气涡轮机的高温零件。由此使得键合氮化硅和热压氮化硅得到发展。1971年美国国防部下属的国防高等研究计划署与福特和西屋公司签订一千七百万美元的合同研制两种陶瓷燃气轮机。
虽然氮化硅的特性已经早已广为人知,但在地球自然界中存在的氮化硅(大小约为2×5µm)还是在二十世纪90年代才在陨石中被发现。为纪念质谱研究的先驱阿尔弗雷德·奥托·卡尔·尼尔将自然界中发现的此类氮化硅矿石冠名为“nierite”。不过有证据显示可能在更早之前就在前苏联境内的阿塞拜疆发现过这种存在于陨石中的氮化硅矿石。含有氮化硅矿物的陨石也曾在中国贵州省境内发现过。除存在于地球上的陨石中以外,氮化硅也分布于外层空间的宇宙尘埃中。
晶体结构和特性
蓝色圆球是氮原子,灰色圆球是硅原子
氮化硅(Si3N4)存在有3种结晶结构,分别是α、β和γ三相。α和β两相是Si3N4最常出现的型式,且可以在常压下制备。γ相只有在高压及高温下,才能合成得到,它的硬度可达到35GPa。
合成方法
六方 β-Si3N4
可在1300-1400℃的条件下用单质硅和氮气直接进行化合反应得到氮化硅:
3 Si(s) + 2 N2(g) → Si3N4(s)
也可用二亚胺合成
SiCl4(l) + 6 NH3(g) → Si(NH)2(s) + 4 NH4Cl(s) 在0 ℃的条件下
3 Si(NH)2(s) → Si3N4(s) + N2(g) + 3 H2(g) 在1000 ℃的条件下
或用碳热还原反应在1400-1450℃的氮气气氛下合成:
3 SiO2(s) + 6 C(s) + 2 N2(g) → Si3N4(s) + 6 CO(g)
对单质硅的粉末进行渗氮处理的合成方法是在二十世纪50年代随着对氮化硅的重新“发现”而开发出来的。也是第一种用于大量生产氮化硅粉末的方法。但如果使用的硅原料纯度低会使得生产出的氮化硅含有杂质硅酸盐和铁。用二胺分解法合成的氮化硅是无定形态的,需要进一步在1400-1500℃的氮气下做退火处理才能将之转化为晶态粉末,二胺分解法在重要性方面是仅次于渗氮法的商品化生产氮化硅的方法。碳热还原反应是制造氮化硅的最简单途径也是工业上制造氮化硅粉末最符合成本效益的手段。
在我们的日常生活当中,石墨是比较常见的,但是我们常见到的什莫,纯度都很小,而且石墨本身具有一定的特性,在我们的生活当中,也被广泛地应用,所以针对于石墨的特性,我们也想要知道,石墨耐盐酸腐蚀吗,它的晶体结构是什么呢?石墨还是很耐盐酸腐蚀的,而且晶体结构,是六边形层状。
而且因为石墨在我们生活当中的应用比较广泛,所以我们可以很清楚地知道,石墨的化学性质并不是很稳定,但是由于石墨的原子内部结构的原因,所以石墨很难被氧化,石墨本身是比较软的,以我们人类的触感,是可以很清晰地感受到石墨的软弱度,但是我们都知道,即使如此,石墨本身的特性也是比较特殊的,不然也不会被我们广泛地应用,因为在平常生活当中,石墨能够代替很多物品,主要就是因为石墨耐盐酸的腐蚀性比较好,而且石墨的内部结构还是六边形层状的。
在我们平常见到的石墨的形状当中,石墨是一种黑色的,有固体也有粉末状的形状存在,主要是因为石墨本身的柔软度比较好,并不是很坚硬,所以很容易被我们人类的力量揉成粉末,虽然石墨的化学性质并不是很稳定,但是自身也有自身的好处,那就是石墨,耐盐酸腐蚀性很好,而这一点是我们平常生活当中铁制品很难做到的。
虽然说什么能够代替我们生活当中的一些物体的存在,但是并不能够代替所有的物体,因为生活当中每一种物体都存在有自己的价值,而这些价值就是我们人类所看重的地方,能够给我们人类提供帮助,以及各种好处,而这些就是我们需要的,但总的来说,石墨的耐盐酸腐蚀性比较好,而且石墨是一种六边形层状的结构。
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