请问氮化硅粉能用于汽车漆改性吗

简介：烟台同立高科新材料股份有限公司主要从事新材料行业中的氮化物系列粉体及氮化物系列陶瓷制品的研发、生产及销售工作，是国内唯一一家可以规模化生产超纯氮化物及其制品的高新技术企业。公司产品主要包括氮化物系列粉体及氮化物系列陶瓷制品等无机非金属新材料。产品主要用于光伏多晶硅铸锭涂层、LED荧光粉高纯原料、新能源汽车，风能用氮化硅轴承、有色金属冶炼及铸铝行业用氮化硅陶瓷升液管等新能源及新材料领域。公司具有较强的自主创新能力和科技成果商业化转化能力。2012年10月公司获批为烟台市福山区首家“山东省第三批省级战略性新兴产业项目”。2013年5月，公司“光伏级铸锭用超纯氮化硅粉体”产品被“SNEC...

法定代表人：郭大为

成立时间：2005-03-29

注册资本：7030万人民币

工商注册号：370602228075914

企业类型：股份有限公司(非上市、自然人投资或控股)

公司地址：山东省烟台市福山区英特尔大道20号

氮化硅，分子式为Si3N4,是一种重要的结构陶瓷材料。它是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损，为原子晶体；氮化硅除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应(反应方程式：Si3N4+16HF═3SiF4↑+4NH4F），抗腐蚀能力强，高温时抗氧化。而且它还能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1 000 ℃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。我国及美国、日本等国家都已研制出了这种柴油机。

氮化硅复合碳化硅升液管及加热器套管，主要应用在有色金属的铸造行业，产品具有耐高温，耐强酸强碱侵蚀，抗氧化，热传导效率高，辐射均匀，并且由于厚度薄重量轻，蓄热少等优异的高温特点，是更新换代的节能产品。

没看到有什么辐射性啊

2，比表面仪器，做研究，发论文，需要做孔径分析，建议你用静态仪器；国外的推荐你买麦克，康塔的~~。国内建议你买精微高博的~~这些厂家做这类产品做的都不错。如果您是用来检测产品，通过比表面大小来控制生产工艺，而且是连续做实验，建议你买国内的动态仪器如：精微高博的JW-04/JW-004A.

相对分子质量140.28。灰色、白色或灰白色。六方晶系。晶体呈六面体。密度3.44。硬度9~9.5，努氏硬度约为2200，显微硬度为32630MPa。熔点1900℃（加压下）。通常在常压下1900℃分解。比热容为0.71J/(g·K)。生成热为-751.57kJ/mol。热导率为16.7W/(m·K)。线膨胀系数为2.75×10-6/℃(20~1000℃)。不溶于水。溶于氢氟酸。在空气中开始氧化的温度1300~1400℃。比体积电阻，20℃时为1.4×105 ·m,500℃时为4×108 ·m。弹性模量为28420~46060MPa。耐压强度为490MPa（反应烧结的）。1285摄式度时与二氮化二钙反应生成二氮硅化钙，600度时使过渡金属还原，放出氮氧化物。抗弯强度为147MPa。可由硅粉在氮气中加热或卤化硅与氨反应而制得。可用作高温陶瓷原料。

氮化硅陶瓷材料具有热稳定性高、抗氧化能力强以及产品尺寸精确度高等优良性能。由于氮化硅是键强高的共价化合物，并在空气中能形成氧化物保护膜，所以还具有良好的化学稳定性，1200℃以下不被氧化，1200~1600℃生成保护膜可防止进一步氧化，并且不被铝、铅、锡、银、黄铜、镍等很多种熔融金属或合金所浸润或腐蚀，但能被镁、镍铬合金、不锈钢等熔液所腐蚀。

可在1300-1400°C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) + 2N2(g) →Si3N4(s)

也可用 二亚胺 合成

SiCl4(l) + 6NH3(g) →Si(NH)2(s) + 4NH4Cl(s)    在0 °C的条件下3Si(NH)2(s) →Si3N4(s) +N2(g) + 3H2(g)    在1000 °C的条件下

或用 碳热还原反应 在1400-1450°C的氮气气氛下合成：

3SiO2(s) + 6 C(s) + 2N2(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°C的氮气下做退火处理才能将之转化为晶态粉末，目前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。

电子级的氮化硅薄膜是通过 化学气相沉积 或者 等离子体增强化学气相沉积技术 制造的: [1]

3SiH4(g) + 4NH3(g) →Si3N4(s) + 12H2(g)3SiCl4(g) + 4NH3(g) →Si3N4(s) + 12 HCl(g)3SiCl2H2(g) + 4NH3(g) →Si3N4(s) + 6 HCl(g) + 6H2(g)

如果要在半导体基材上沉积氮化硅，有两种方法可供使用： [1]

利用低压化学气相沉积技术在相对较高的温度下利用垂直或水平管式炉进行。 [2]

等离子体增强化学气相沉积技术在温度相对较低的真空条件下进行。

氮化硅的晶胞参数与单质硅不同。因此根据沉积方法的不同，生成的氮化硅薄膜会有产生 张力 或 应力 。特别是当使用等离子体增强化学气相沉积技术时，能通过调节沉积参数来减少张力。 [3]

先利用 溶胶凝胶法 制备出二氧化硅，然后同时利用 碳热还原法 和氮化对其中包含特细碳粒子的 硅胶 进行处理后得到氮化硅纳米线。硅胶中的特细碳粒子是由葡萄糖在1200-1350°C分解产生的。合成过程中涉及的反应可能是： [4]

SiO2(s) + C(s) → SiO(g) + CO(g)    3 SiO(g) + 2N2(g) + 3 CO(g) →Si3N4(s) + 3CO2(g)    或3 SiO(g) + 2N2(g) + 3 C(s) →Si3N4(s) + 3 CO(g)

加工方法

作为粒状材料的氮化硅是很难加工的——不能把它加热到它的熔点1850°C以上，因为超过这个温度氮化硅发生分解成硅和氮气。因此用传统的热压烧结技术是有问题的。把氮化硅粉末粘合起来可通过添加一些其他物质比如烧结助剂或粘合剂诱导氮化硅在较低的温度下发生一定程度的液相烧结后粘合成块状材料。 [5] 但由于需要添加粘合剂或烧结助剂，所以这种方法会在制出的块状材料中引入杂质。使用放电等离子烧结是另一种可以制备更纯净大块材料的方法，对压实的粉末在非常短的时间内（几秒中）进行电流脉冲，用这种方法能在1500-1700°C的温度下得到紧实致密的氮化硅块状物。 [6] [7]

参考资料：

^ 跳转至：12.0 12.1 Yoshio Nishi, Robert Doering. Handbook of semiconductor manufacturing technology . CRC Press. 2000: 324–325. ISBN 0-8247-8783-8 .

^ Comparison of vertical and horizontal tube furnaces in the semiconductor industry . [2009-06-06].

^ deposition of silicon nitride layers . [2009-06-06].

^ Ghosh Chaudhuri, MahuaDey, RajibMitra, Manoj KDas, Gopes CMukherjee, Siddhartha. A novel method for synthesis of α-Si3N4 nanowires by sol–gel route . Sci. Technol. Adv. Mater. 2008, 9 (1): 015002. Bibcode:2008STAdM...9a5002G . doi:10.1088/1468-6996/9/1/015002 .

^ Silicon Nitride – An Overview . [2009-06-06].

^ Nishimura, ToshiyukiXu, XinKimoto, KojiHirosaki, NaotoTanaka, Hidehiko. Fabrication of silicon nitride nanoceramics—Powder preparation and sintering: A review . Sci. Technol. Adv. Mater. 2007, 8(7–8): 635. Bibcode:2007STAdM...8..635N . doi:10.1016/j.stam.2007.08.006 .

^ Peng, H. Spark Plasma Sintering of Si3N4-Based Ceramics – PhD thesis . Stockholm University. 2004 [2009-06-06].

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