氮化硅

物理性质

性状：灰色无定形粉末或晶体。
密度（g/mL,25℃）：3.18
熔点（oC）：1900

作用与用途

由于它具有金刚石型三维晶格结构，所以具有高温热稳定性、抗热震性、化学稳定性和良好的电绝缘性及质硬性。易溶于氢氟酸，不溶于冷、热水及稀酸，对于浓硫酸和浓氢氧化钠溶液作用也极缓慢。氮化硅有α、β两种晶型。α-Si3N4为颗粒结晶，β-Si3N4为针状结晶体，两者均属六方晶系，相对密度3.18，莫氏硬度9，热膨胀系数小、化学稳定性好，并具有优良的抗氧化性。在1900℃分解为氮和硅。氮化硅的强度很高且耐高温，即使１２００℃的高温，其强度也不会改变，受热后不会熔成融体，一直到１９００℃才会分解，耐化学腐蚀性能，能耐几乎所有的无机酸以及多种有机酸的腐蚀；氮化硅坚硬、热膨胀系数小，热震稳定性极好，绝缘性好，化学性质稳定，机械强度很高。难氧化，可做成熔融Al，Pb，Mg，Sn的坩埚。

性质与稳定性

1.氮化硅粉末作为工程陶瓷材料，在工业上有广泛用途。主要用于超高温燃气透平，飞机引擎，透平叶片，热交换器，电炉等。也可作耐热涂层，用于火箭和原子能反应堆。
2.用于绝缘材料、机械耐磨材料、热机材料、切削工具、高级耐火材料及抗腐蚀、耐磨损密封部件等。氮化硅陶瓷可做燃气轮机的燃烧室、机械密封环、输送铝液的电磁泵的管道及阀门、永久性模具、钢水分离环等。氮化硅摩擦系数小，用于高温轴承，其工作温度可达1200℃，比普通合金轴承的工作温度提高2.5倍，而工作速度是普通轴承的10倍。利用氮化硅陶瓷很好的电绝缘性和耐急冷急热性可以用来做电热塞，用它进行汽车点火可使发动机起动时间大大缩短，并能在寒冷天气迅速起动汽车。氮化硅陶瓷还有良好的透微波性能、介电性以及高温强度，作为导弹和飞机的雷达天线罩。
3.用作精细陶瓷烧结原料，耐腐蚀、耐磨、研磨原材料。

合成方法

1.主要有硅粉直接氮化法、二氧化硅还原法和氯化硅法。在大规模工业生产中，二氧化硅还原法更为人们所重视。

贮存方法

常温密闭，阴凉通风干燥处。

毒理学数据

主要的刺激性影响：
在皮肤上面：可能引起发炎；
在眼睛上面：可能引起发炎；
致敏作用：没有已知的敏化现象。

生态学数据

通常对水是不危害的，若无政府许可，勿将材料排入周围环境。

计算化学数据

1、 氢键供体数量：0
2、 氢键受体数量：4
3、 可旋转化学键数量：0
4、 拓扑分子极性表面积（TPSA）：17
5、 重原子数量：7
6、 表面电荷：0
7、 复杂度：154
8、 同位素原子数量：0
9、 确定原子立构中心数量： 0
10、 不确定原子立构中心数量：0
11、 确定化学键立构中心数量：0
12、 不确定化学键立构中心数量：0
13、 共价键单元数量：1

安全信息

危险品标志： 刺激
安全标识：S22 S24/25
危险标识：R37