氮化硅英文解释翻译、氮化硅的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 silicon nitride
分词翻译:
氮化的英语翻译:
【化】 azotizing
【医】 azotize; nitridation; nitrogenization
硅的英语翻译:
silicon
【医】 Si; silicium; silicon
专业解析
氮化硅 (dàn huà guī)
中文定义
氮化硅是一种由硅元素(Si)和氮元素(N)通过化学键结合形成的无机非金属化合物,化学式为Si₃N₄。它具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀等特性,广泛应用于陶瓷材料、半导体、切削工具等领域。
英文对应术语
Silicon Nitride(化学式:Si₃N₄)
- 词源解析:
- Silicon(硅):源自拉丁语 silex(燧石),指地壳中丰富的非金属元素。
- Nitride(氮化物):指氮与其他元素形成的化合物。
核心特性与用途
-
物理化学性质
- 高温稳定性:在1200°C以上仍保持强度,热膨胀系数低,抗热震性强。
- 机械性能:硬度仅次于金刚石和立方氮化硼,耐磨性优异,适用于轴承、涡轮转子等精密部件。
- 化学惰性:耐酸、碱腐蚀(除氢氟酸外),生物相容性良好,可用于医疗植入材料。
-
工业应用
- 电子领域:作为绝缘层或钝化膜用于半导体芯片(如IGBT模块)。
- 机械制造:制造切削刀具、陶瓷轴承,提升设备寿命与精度。
- 新能源:锂电池隔膜涂层材料,增强安全性与循环性能。
制备方法
- 直接氮化法:硅粉在氮气中高温反应(1300–1400°C),生成α-Si₃N₄与β-Si₃N₄混合相。
- 碳热还原法:二氧化硅与碳在氮气中反应,纯度更高但成本较高。
分子结构
氮化硅以两种晶型存在:
- α-Si₃N₄:低温相,针状晶体结构。
- β-Si₃N₄:高温相,棒状晶体,机械性能更优。
化学键以共价键为主,结构式为:
$$
ce{Si3N4}
$$
权威参考来源
- 国家标准:《GB/T 20719-2006 硅粉直接氮化制备氮化硅》
- 材料学文献:《陶瓷材料导论》(清华大学出版社,2018)
- 工程应用:美国陶瓷学会(The American Ceramic Society)技术报告。
网络扩展解释
氮化硅(化学式:Si₃N₄)是一种重要的结构陶瓷材料,由硅和氮元素通过共价键结合形成。以下从结构、性质、制备和应用四个方面详细解释:
一、结构与性质
-
晶体结构
氮化硅主要有两种晶型:α-Si₃N₄(六方晶系)和β-Si₃N₄(六方晶系),其中β型在高温下更稳定。其空间网状共价键结构赋予材料高硬度(努氏硬度约2200)和耐高温特性。
-
物理化学性质
- 高硬度与耐磨性:硬度接近金刚石,显微硬度达32630兆帕,适合制造耐磨部件。
- 高温稳定性:可耐氧化至1400℃,实际使用温度达1200℃;在1870℃直接分解,无熔点。
- 抗热震性:能承受急剧温度变化(如1000℃以上骤冷骤热)而不破裂。
- 化学惰性:除氢氟酸外,几乎不与无机酸反应,抗腐蚀性强。
- 导热与绝缘性:兼具良好导热性和电绝缘性,适用于电子器件。
二、制备方法
主要制备工艺包括:
- 硅直接氮化法:硅粉在高温下与氮气反应生成氮化硅。
- 化学气相沉积法(CVD):用于制备高纯度薄膜材料。
三、应用领域
- 机械工业:轴承、密封环、刀具等耐磨部件。
- 航空航天:发动机叶片、热交换器等高温部件。
- 电子与能源:高温传感器、半导体封装材料。
- 冶金与化工:耐腐蚀模具、炉衬材料。
四、总结
氮化硅凭借其独特的“四高”特性(高硬度、高耐磨、高耐腐蚀、高耐高温),成为先进制造业的关键材料。随着技术发展,其在墨西哥等新兴市场的投资潜力巨大。如需更详细技术参数,可参考权威化学数据库或专业文献。
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