¿Qué es el Nitruro de Silicio?
El nitruro de silicio es un polvo inodoro, de color blanco a gris.
La principal composición química del nitruro de silicio es el tetranitruro de trisilicio (Si3N4), también conocido como nitruro de silicio. Tiene un peso molecular de 140,28 y un número CAS de 12033-89-5. Fue informado por primera vez por Henri-Etienne Sainte-Claire-Deville y Friedrich Wöhler en 1857.
Aplicaciones de Nitruro de Silicio
El nitruro de silicio se usa como material estructural de alta temperatura, especialmente para piezas que se usan en entornos hostiles donde se aplica calor. Específicamente, se utiliza como material para motores, turbinas de gas, boquillas de antorchas de soldadura y partes de combustores.
El nitruro de silicio también se usa para piezas de moldes, piezas de fundición, piezas de máquinas de fundición a presión, piezas de máquinas de soldadura, clasificadores, trituradoras neumáticas, molinos de perlas, etc. partes y partes de equipos de fabricación de semiconductores, como motores lineales.
Propiedades del Nitruro de Silicio
1. Propiedades Físicas
El nitruro de silicio se caracteriza por su alta resistencia a altas temperaturas. Es estable hasta aproximadamente 1.900 °C en atmósfera inerte, es químicamente estable frente a la luz y los impactos, y no se autopolimeriza. También es un material con alta tenacidad, bajo coeficiente de expansión térmica y extremadamente alta resistencia al choque térmico.
2. Otras Características
El nitruro de silicio es atacado por ácido fluorhídrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, etc., pero tiene la propiedad de que es difícil de ser atacado por metal fundido. El nitruro de silicio es estable hasta aproximadamente 1400 °C, pero entre 1400 °C y 1500 °C sufre una transición de fase desde una fase estable a baja temperatura llamada tipo α hasta una fase estable a alta temperatura llamada tipo β.
Estructura de Nitruro de Silicio
El nitruro de silicio tiene tres tipos de polimorfos cristalinos: fase α, fase β y fase γ. Las fases α y β son los principales objetivos del desarrollo material. La fase γ solo se puede sintetizar a alta presión y alta temperatura y tiene una dureza de 35 GPa.
1. Fase α Y Fase β
El nitruro de silicio de fase α y fase β tiene estructuras trigonal (símbolo de Pearson hP28, grupo espacial P31c, No.159) y hexagonal (símbolo de Pearson hP14, grupo espacial P63, No.173), respectivamente, y tetraedro de SiN4. un camino que comparte vértices. Pueden verse como compuestos de capas de átomos de silicio y nitrógeno en la disposición ABAB… o ABCDABCD…. El nitruro de silicio de fase α tiene un espacio más grande entre las capas y una mayor dureza que la fase β, pero es químicamente menos estable que la fase β.
2. Fase Y
El nitruro de silicio de fase gamma tiene una estructura cúbica y, a menudo, se trata en la literatura de manera similar al nitruro de boro cúbico (c-BN). Tiene una estructura tipo espinela en la que dos átomos de silicio coordinan cada uno seis átomos de nitrógeno en octaedros y un átomo de silicio coordina cuatro átomos de nitrógeno en tetraedros.
Precauciones para su Manipulación y Almacenamiento
Las precauciones para el manejo y almacenamiento son las siguientes:
- Mantenga el recipiente bien cerrado y guárdelo en un lugar fresco y seco.
- Use solo al aire libre o en áreas bien ventiladas.
- Evite el contacto con el agua ya que produce sustancias alcalinas.
- Use guantes protectores y protección para los ojos cuando lo use.
- Lávese bien las manos después de manipular.
- Si está en la piel, lávese con agua y jabón.
- En caso de contacto con los ojos, enjuague cuidadosamente con agua durante varios minutos.