氮化硅

• 常用名: 氮化硅
• 英文名: Silicon nitride
• CAS号: 12033-89-5
• 分子量: 140.283
• 密度: 2.8±0.1 g/cm3
• 沸点: N/A
• 分子式: N₄Si₃
• 熔点: 1900 °C
• 闪点: N/A

氮化硅用途

【用途一】
主要用作功能陶瓷材料原料，非铁金属的耐熔材料，飞机引擎，燃气输机喷嘴、轴承等高温结构材料和耐热涂层

【用途二】
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。
【用途三】
主要用作功能陶瓷材料原料，非铁金属的耐熔材料，飞机引擎，燃气输机喷嘴、轴承等高温结构材料和耐热涂层以及研磨、切削、电炉等的材料。

氮化硅名称

• 中文名: 氮化硅
• 英文名: Silicon Nitride
• 中文别名: 四氮化三硅 | 纳米氮化硅 | 氮化硅粉末 | 纳米四氮化三硅

氮化硅物理化学性质

• 密度: 2.8±0.1 g/cm3
• 熔点: 1900 °C
• 分子式: N₄Si₃
• 分子量: 140.283
• 精确质量: 139.943069
• PSA: 12.96000
• 外观性状: 略米色粉末
• 折射率: 2.501
• 储存条件:

  常温密闭，阴凉通风干燥处。

• 稳定性: 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。

• 计算化学:

  1.疏水参数计算参考值（XlogP）:无

  2.氢键供体数量:0

  3.氢键受体数量:4

  4.可旋转化学键数量:0

  5.互变异构体数量:无

  6.拓扑分子极性表面积13

  7.重原子数量:7

  8.表面电荷:0

  9.复杂度:154

  10.同位素原子数量:0

  11.确定原子立构中心数量:0

  12.不确定原子立构中心数量:0

  13.确定化学键立构中心数量:0

  14.不确定化学键立构中心数量:0

  15.共价键单元数量:1

• 更多:

  1. 性状：灰色无定形粉末或晶体。

  2. 密度（g/mL,25℃）：3.18

  3. 熔点（ºC）：1900

氮化硅MSDS

氮化硅MSDS英文版

氮化硅毒性和生态

氮化硅毒理学数据:

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。

氮化硅生态学数据:

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。

氮化硅安全信息

• 个人防护装备: dust mask type N95 (US);Eyeshields;Gloves
• 危害码 (欧洲): Xi
• 风险声明 (欧洲): R37:Irritating to the respiratory system.
• 安全声明 (欧洲): S22-S24/25
• 危险品运输编码: NONH for all modes of transport
• WGK德国: 3

氮化硅制备

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。
二氧化硅还原法二氧化硅粉末100份(重量份，下同)，混入炭黑35份，尿素树脂100份，然后加入800份水、0.1份氧化铝(作反应核用)、1份草酸铵和0.3份非离子表面活性剂(作分散剂)，进行强搅拌，并在搅拌中加入氨水调整Ph值为9.0。将此混合好的料浆喷雾干燥，所得干燥物在电炉中，在氮气氛中，在1480℃进行3 h氮化还原反应。再将还原反应产物于。720℃，在空气中进行脱炭处理，制得氮化硅粉末成品。

2.一般是用铁矾土，高岭土，黏土或其他含有Al2O3的物质添加一定量的碳，再在氮气气氛中加热到1300～1500℃，即得到产物Si3N4。其中使用的氮气一定要保证不含氧。

3.硅直接氮化法　将硅粉放在氮气、氨气或氢氮混合气中，加热至1200～1450℃直接氮化制得。在1200～1300℃反应可制得α相含量高的Ｓｉ３Ｎ４原始粉末，烧结成陶瓷时强度高。

4.二氧化硅还原法　以二氧化硅、氮气和炭为原料制备氮化硅，反应式如下。

将硅石（或正硅酸乙酯水解制得的二氧化硅）与炭按一定比例充分混合，通入氮气加热至1400℃氮化24h。反应温度超过1550℃会生成ＳｉＣ，因此需加入少量的Ｆｅ２Ｏ３来抑制ＳｉＣ的生成，反应后用盐酸除去含铁的化合物，该方法制得的原料粉中α相含量高，但粉末中常有少量的ＳｉＯ２杂质，这是有害的。

5.气相合成法　以四氯化硅和氨气为原料生产氮化硅，反应式如下。

将四氯化硅与无水氨气在０℃的己烷中反应生成亚氨基硅［Ｓｉ（ＮＨ）２］，氨基硅［Ｓｉ（ＮＨ２）４］和氯化铵沉淀，在真空中加热除去氯化铵之后，在惰性气体中加热分解生成氮化硅。

也可用硅烷（ＳｉＨ４）和氨气在1050～1350℃形成无定型Ｓｉ３Ｎ４，在1450℃形成α相氮化硅。

氮化硅英文别名

• Hexacyclo[3.1.1.0.0.0.0]trisilazane
• EINECS 234-796-8
• Silicon nitride
• MFCD00011230
• Trisilicon tetranitride