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(简答题)

简述氮化硅原料的晶型及物理性能

正确答案

氮化硅(Si3N4)是共价键化合物,它有两种晶型,即α-Si3N4(颗粒状晶体)和β-Si3N4(长柱状或针状晶体),两者均属六方晶系。
在常压下,Si3N4没有熔点,而是于1870℃左右直接分解。氮化硅的热膨胀系数为2.35×10-6/K,它的导热系数大,为18.4W/(m·K),同时具有高强度,因此其抗热震性十分优良,热疲劳性能也很好。室温电阻率为1.1×1014Ω·cm,900℃时为5.7×106Ω·cm,介电常数为8.3,介质损耗为0.001~ 0.1。Si3N4的化学稳定性很好,除不耐氢氟酸和浓NaOH侵蚀外,能耐所有的无机酸和某些碱液、熔融碱和盐的腐蚀。 氮化硅具有优良的抗氧化性能,抗氧化温度可高达1400℃,在1400℃以下的干燥氧化气氛中保持稳定,使用温度一般可达1300℃,而在中性或还原气氛中甚至可成功地应用到1800℃,在200℃的潮湿空气或800℃干燥空气中,氮化硅与氧反应形成SiO2的表面保护膜,阻碍Si3N4的继续氧化。

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