氮化硅

  • 基本信息
  • 制备方法及用途
  • 物化性质
  • 安全信息
  • 毒理性
  • MSDS
  • 结构与计算化学
  • 表征图谱

氮化硅 基本信息

中文名称:
氮化硅 
中文别名:
氮化硅;
四氮化三硅;
纳米氮化硅;
氮化硅粉末;
纳米四氮化三硅 
英文名称:
Silicon nitride
英文别名:
Silicon Nitride;
Silicon nitride;
Trisilicon tetranitride 
CAS No.:
12033-89-5
分 子 式:

N4Si3

分 子 量:
140.28
精确分子量:
139.94300
PSA:
12.96000
MDL:
MFCD00011230
EINECS:
234-796-8
InChI:
InChI=1/4H3N.3H4Si/h4*1H3;3*1H4/q4*-3;;;
危险品标志:

 

风险术语:

R37

安全术语:

S22;S24/25

分子结构式:
SDS:
查看

氮化硅 制备方法及用途

制备方法

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。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。

合成制备方法

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。
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。

 

用途简介

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 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。用作精细陶瓷烧结原料,耐腐蚀、耐磨、研磨原材料。

用途

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。

氮化硅 物化性质

外观与性状:
略米色粉末
密度:
3.44 g/mL at 25 °C(lit.)
熔点:
1900 °C
存储条件/存储方法:

常温密闭,阴凉通风干燥处。

稳定性相关:

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。

其它信息:

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 安全信息

WGK_Germany:
3
德国有关水污染物质的分类清单
危险类别码:
R37:Irritating to the respiratory system.
安全说明:
S22-S24/25
安全标志:
S22:不要吸入粉尘。
S24/25:防止皮肤和眼睛接触。
危险标志:
Xi

氮化硅 毒理性

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 MSDS


Section 1. IDENTIFICATION OF THE SUBSTANCE/MIXTURE
  Product identifiers
    Product name        : Silicon nitride    
    CAS-No.        : 12033-89-5    
  Relevant identified uses of the substance or mixture and uses advised against
    Identified uses        : Laboratory chemicals, Manufacture of substances    
  
  

Section 2. HAZARDS IDENTIFICATION
  Classification of the substance or mixture
    Not a hazardous substance or mixture according to Regulation (EC) No. 1272/2008.
  Classification according to EU Directives 67/548/EEC or 1999/45/EC
    Irritating to respiratory system.
  Label elements
  According to European Directive 67/548/EEC as amended.
    Hazard symbol(s)
    R-phrase(s)
    R37        Irritating to respiratory system.    
    S-phrase(s)
    S22        Do not breathe dust.    
    S24/25        Avoid contact with skin and eyes.    
  Other hazards - none

Section 3. COMPOSITION/INFORMATION ON INGREDIENTS
  Substances
    Formula        : N4Si3    
    Molecular Weight        : 140,28 g/mol    
    Component        Concentration    
  Trisilicon tetranitride
    CAS-No.        12033-89-5        -    
    EC-No.        234-796-8    

Section 4. FIRST AID MEASURES
  Description of first aid measures
  If inhaled
    If breathed in, move person into fresh air. If not breathing, give artificial respiration.
  In case of skin contact
    Wash off with soap and plenty of water.
  In case of eye contact
    Flush eyes with water as a precaution.
  If swallowed
    Never give anything by mouth to an unconscious person. Rinse mouth with water.
  Most important symptoms and effects, both acute and delayed
    To the best of our knowledge, the chemical, physical, and toxicological properties have not been
    thoroughly investigated.
  Indication of any immediate medical attention and special treatment needed
    no data available

Section 5. FIREFIGHTING MEASURES
  Extinguishing media
  Suitable extinguishing media
    Use water spray, alcohol-resistant foam, dry chemical or carbon dioxide.
  Special hazards arising from the substance or mixture
    nitrogen oxides (NOx), silicon oxides
  Advice for firefighters
    Wear self contained breathing apparatus for fire fighting if necessary.
  Further information
    no data available

Section 6. ACCIDENTAL RELEASE MEASURES
  Personal precautions, protective equipment and emergency procedures
    Avoid dust formation. Avoid breathing vapors, mist or gas.
  Environmental precautions
    Do not let product enter drains.
  Methods and materials for containment and cleaning up
    Sweep up and shovel. Keep in suitable, closed containers for disposal.
  Reference to other sections
    For disposal see section 13.

Section 7. HANDLING AND STORAGE
  Precautions for safe handling
    Provide appropriate exhaust ventilation at places where dust is formed.Normal measures for preventive fire
    protection.
  Conditions for safe storage, including any incompatibilities
    Store in cool place. Keep container tightly closed in a dry and well-ventilated place.
  Specific end uses
    no data available

Section 8. EXPOSURE CONTROLS/PERSONAL PROTECTION
  Control parameters
  Components with workplace control parameters
  Exposure controls
  Appropriate engineering controls
    General industrial hygiene practice.
  Personal protective equipment
  Eye/face protection
    Use equipment for eye protection tested and approved under appropriate government standards
    such as NIOSH (US) or EN 166(EU).
  Skin protection
    Handle with gloves. Gloves must be inspected prior to use. Use proper glove removal technique
    (without touching glove's outer surface) to avoid skin contact with this product. Dispose of
    contaminated gloves after use in accordance with applicable laws and good laboratory practices.
    Wash and dry hands.
    The selected protective gloves have to satisfy the specifications of EU Directive 89/686/EEC and
    the standard EN 374 derived from it.
  Body Protection
    Choose body protection in relation to its type, to the concentration and amount of dangerous
    substances, and to the specific work-place., The type of protective equipment must be selected
    according to the concentration and amount of the dangerous substance at the specific workplace.
  Respiratory protection
    Respiratory protection is not required. Where protection from nuisance levels of dusts are desired,
    use type N95 (US) or type P1 (EN 143) dust masks. Use respirators and components tested and
    approved under appropriate government standards such as NIOSH (US) or CEN (EU).

Section 9. PHYSICAL AND CHEMICAL PROPERTIES
  Information on basic physical and chemical properties
    a) Appearance        Form: powder    
    Colour: beige
    b) Odour        no data available    
    c) Odour Threshold        no data available    
    d) pH        no data available    
    e) Melting point/freezing        no data available    
    point
    f) Initial boiling point and no data available
    boiling range
    g) Flash point        not applicable    
    h) Evaporation rate        no data available    
    i) Flammability (solid, gas) no data available
    j) Upper/lower        no data available    
    flammability or
    explosive limits
    k) Vapour pressure        no data available    
    l) Vapour density        no data available    
    m) Relative density        3,44 g/mL at 25 °C    
    n) Water solubility        no data available    
    o) Partition coefficient: n- no data available
    octanol/water
    p) Autoignition        no data available    
    temperature
    q) Decomposition        no data available    
    temperature
    r) Viscosity        no data available    
    s) Explosive properties        no data available    
    t) Oxidizing properties        no data available    
  Other safety information
    no data available

Section 10. STABILITY AND REACTIVITY
  Reactivity
    no data available
  Chemical stability
    no data available
  Possibility of hazardous reactions
    no data available
  Conditions to avoid
    no data available
  Incompatible materials
    Strong oxidizing agents
  Hazardous decomposition products
    Other decomposition products - no data available

Section 11. TOXICOLOGICAL INFORMATION
  Information on toxicological effects
  Acute toxicity
    no data available
  Skin corrosion/irritation
    no data available
  Serious eye damage/eye irritation
    no data available
  Respiratory or skin sensitization
    no data available
  Germ cell mutagenicity
    no data available
  Carcinogenicity
    IARC:        No component of this product present at levels greater than or equal to 0.1% is identified as    
    probable, possible or confirmed human carcinogen by IARC.
  Reproductive toxicity
    no data available
  Specific target organ toxicity - single exposure
    no data available
  Specific target organ toxicity - repeated exposure
    no data available
  Aspiration hazard
    no data available
  Potential health effects
  Inhalation        May be harmful if inhaled. May cause respiratory tract irritation.    
  Ingestion        May be harmful if swallowed.    
  Skin        May be harmful if absorbed through skin. May cause skin irritation.    
  Eyes        May cause eye irritation.    
  Signs and Symptoms of Exposure
    To the best of our knowledge, the chemical, physical, and toxicological properties have not been
    thoroughly investigated.
  Additional Information
    RTECS: Not available

Section 12. ECOLOGICAL INFORMATION
  Toxicity
    no data available
  Persistence and degradability
    no data available
  Bioaccumulative potential
    no data available
  Mobility in soil
    no data available
  Results of PBT and vPvB assessment
    no data available
  Other adverse effects
    no data available

Section 13. DISPOSAL CONSIDERATIONS
  Waste treatment methods
  Product
    Offer surplus and non-recyclable solutions to a licensed disposal company.
  Contaminated packaging
    Dispose of as unused product.

Section 14. TRANSPORT INFORMATION
  UN number
    ADR/RID: -        IMDG: -        IATA: -    
  UN proper shipping name
    ADR/RID: Not dangerous goods
    IMDG: Not dangerous goods
    IATA:        Not dangerous goods    
  Transport hazard class(es)
    ADR/RID: -        IMDG: -        IATA: -    
  Packaging group
    ADR/RID: -        IMDG: -        IATA: -    
  Environmental hazards
    ADR/RID: no        IMDG Marine pollutant: no        IATA: no    
  Special precautions for user
    no data available



SECTION 15 - REGULATORY INFORMATION
N/A


SECTION 16 - ADDITIONAL INFORMATION
N/A

氮化硅 分子结构与计算化学数据

计算化学数据

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

氮化硅 表征图谱

推荐供应商更多供应商>>

湖北万得化工有限公司

产品介绍:
产品名称:氮化硅 Cas号:12033-89-5 纯度:99% 包装信息:1kg铝箔袋/氟化瓶,10kg铝听/纸箱,25kg纸板桶/编织袋/塑料桶,200kg镀锌铁桶/塑料桶,1t吨袋 价格:1.0元 - 1,000.0元
联系方式:
联系人:王念 电话:027-59210159 手机:15172311821

湖北齐飞医药化工有限公司

产品介绍:
产品名称:氮化硅 Cas号:12033-89-5 纯度:99% 包装信息:25kg纸板桶/编织袋/塑料桶 价格:25.0元
联系方式:
联系人:朱梦蝶 电话:027-59322506 手机:18071128683

湖北实顺生物科技有限公司

产品介绍:
产品名称:氮化硅 Cas号:12033-89-5 纯度:99% 包装信息:25kg纸板桶/编织袋/塑料桶 价格:25.0元
联系方式:
联系人:张经理 电话:027-59223025 手机:15172526927

湖北信康医药化工有限公司

产品介绍:
产品名称:氮化硅 Cas号:12033-89-5 纯度:99% 包装信息:25kg纸板桶/编织袋/塑料桶 价格:25.0元
联系方式:
联系人:张欢 电话:027-59308705 手机:18827031272

湖北永阔科技有限公司

产品介绍:
产品名称:氮化硅 Cas号:12033-89-5 纯度:99% 包装信息:25kg纸板桶/编织袋/塑料桶 价格:25.0元
联系方式:
联系人:徐 电话:027-59223108 手机:15107166787

天门恒昌化工有限公司

产品介绍:
产品名称:氮化硅 Cas号:12033-89-5 纯度:99% 包装信息:25kg纸板桶/编织袋/塑料桶 价格:25.0元
联系方式:
联系人:黄经理 电话:027-59322316 手机:15827039378

湖北云镁科技有限公司

产品介绍:
产品名称:纳米氮化硅 Cas号:12033-89-5 纯度:99% 包装信息:1kg铝箔袋/氟化瓶,10kg铝听/纸箱,25kg纸板桶/编织袋/塑料桶 价格:1.0元 - 25.0元
联系方式:
联系人:方经理 电话:027-59206672 手机:18327059871

武汉卡诺斯科技有限公司

产品介绍:
产品名称:氮化硅 Cas号:12033-89-5 纯度:99% 包装信息:1千克,15千克,20千克,30千克 价格:10.0元 - 30.0元
联系方式:
联系人:尚文 电话:153-37111468 手机:15337111468

特斯科化工(湖北)有限公司

产品介绍:
产品名称:氮化硅 Cas号:12033-89-5 纯度:99% 包装信息:1000kg袋,25kg袋,1kg袋 价格:洽谈
联系方式:
联系人:郑先生 电话:18971353902 手机:18971353902

湖北摆渡化学有限公司

产品介绍:
产品名称:氮化硅 Cas号:12033-89-5 纯度:99% 包装信息:25kg 价格:1.0元
联系方式:
联系人:邹经理 电话:027-59223020 手机:18871490324