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1、第三节第三节 合成原料合成原料无机非金属材料课件第一章第三节合成原料 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第三节第三节 合成原料合成原料SiC单位晶胞是由相同的SiC4四面体构成，Si原子处于C原子构成的四面体中心，Si的配位数为4.SiC是Si-C间键力很强的共价键化合物，具有金刚石型结构。SiC晶体主要有两种晶型，六方的-SiC和立方的-SiC。于2100以上逐渐转变为-SiC.（1）SiC结构结构第三节第三节 合成原料合成原料抗氧化性强（1550）
2、；耐磨性好；硬度高（莫氏硬度9.5）；热稳定性好；高温强度大；热膨胀系数小（5.010-6/）；热导性好；以及抗热震和耐化学腐蚀。性能性能第三节第三节 合成原料合成原料 SiC自然界很少，都为人工合成。通常大量生产SiC的工业方法是通过碳还原硅的氧化物而得到。反应式：SiO2+CSiC+CO2注意：注意：为去除杂质以及让产物CO2顺利逸出，常加入NaCl及木屑。制备制备应用应用用作耐磨材料、耐火材料、半导体元件（二极管、晶体管）、电动机及气轮机的制造等。第三节第三节 合成原料合成原料 Si3N4属于高温结构陶瓷，在自然界并不存在，是人工方法合成的。结构特征 a)Si3N4是共价键化合物，单位晶
3、胞由硅氮四面体构 成，Si原子处于中心位置，周围是氮原子。b)Si3N4有两种晶型：-Si3N4：颗粒状结晶体 -Si3N4：针状结晶体 c)1140-1600加热，-Si3N4会转变成-Si3N4。（2）Si3N4第三节第三节 合成原料合成原料性能性能 高温强度高；高温强度高；抗热震性优良；抗热震性优良；抗氧化性好；抗氧化性好；耐腐蚀性好；耐腐蚀性好；热膨胀系数小；热膨胀系数小；高硬度、耐磨。高硬度、耐磨。应用应用 用作燃气涡轮叶片；用作燃气涡轮叶片；用作坩埚、热电偶保护管、热处理的内衬材料。用作坩埚、热电偶保护管、热处理的内衬材料。用作研磨材料。用作研磨材料。第三节第三节 合成原料合成原料
4、制备方法制备方法 A.硅粉在氮或NH3气氛中加热(1300)3Si+N2Si3N4 B.硅的卤化物（SiCl4、SiBr4）和氨反应 SiCl4+NH3Si3N4+HCl C.反应烧结法（1450）3Si+4N2Si3N4 D.热压法第三节第三节 合成原料合成原料（3）赛隆）赛隆 结构 a.赛隆陶瓷是Si3N4和氧化铝Al2O3固溶体的总称，是Si、Al、O、N元素符号的组合。b.基本结构单元为(Si,Al)(O,N)四面体（共角链接）c.Si3N4中一部分Si被Al代替，一部分N被O代替，则 可形成一系列Si-Al-N-O固溶体。第三节第三节 合成原料合成原料性能 韧性好；硬度高；耐磨性好；
5、高温抗氧化性好。应用 a.赛隆陶瓷已在发动机部件、轴承和密封圈等耐磨部件及刀 具材料中得到应用。b.在铜铝等合金冶炼、轧制和铸造上得到了应用。制备赛隆陶瓷的原始物料为Si3N4、Al2O3、AlN、Y2O3及其他金属氧化物，烧结时容易通过液相绕结达到致密化，制备工艺可以采用无压烧结、热压烧结或气压烧结无压烧结、热压烧结或气压烧结。制备第三节第三节 合成原料合成原料（4）钛酸盐）钛酸盐化学式：化学式：BaTiO3熔点：熔点：1618外观外观 白色粉末或透明晶体，难溶于水，可溶于浓硫酸。白色粉末或透明晶体，难溶于水，可溶于浓硫酸。结构结构 钛酸钡属于钛酸钡属于ABO3钙钛矿型钙钛矿型结构。结构。B
6、aTiO3的晶体结的晶体结构有构有六方相、立方相、四方相、正交相和三方相等六方相、立方相、四方相、正交相和三方相等。温度高于温度高于120-立方顺电相；立方顺电相；温度位于温度位于5120-四方铁电相；四方铁电相；-805-正交铁电相；正交铁电相；-80-三方铁电相三方铁电相Ba第三节第三节 合成原料合成原料第三节第三节 合成原料合成原料研究现状研究现状 钛酸钡是一种强介电材料，是电子陶瓷中使用最广泛的钛酸钡是一种强介电材料，是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一，是陶瓷电容器的最主要材料，多年来一直被作为材料之一，是陶瓷电容器的最主要材料，多年来一直被作为典型的铁电陶瓷得到广泛研究和应用。被誉为典
7、型的铁电陶瓷得到广泛研究和应用。被誉为”电子陶瓷工电子陶瓷工业的支柱业的支柱“。目前，关于钛酸钡的研究很广泛。国内外许多的学者对目前，关于钛酸钡的研究很广泛。国内外许多的学者对钛酸钡做了大量的研究工作，通过掺杂改性，已经得到了大钛酸钡做了大量的研究工作，通过掺杂改性，已经得到了大量的新材料，尤其是在量的新材料，尤其是在MLCC方面的应用。方面的应用。第三节第三节 合成原料合成原料 陶瓷生陶瓷生产用到的原料是多种多用到的原料是多种多样的，我国地的，我国地大物博，各地的地大物博，各地的地质条件、气候条件、气候环境、生境、生产方方式、生式、生产工工艺、传统习惯均有均有较大的差异；只大的差异；只有在了解了各种原料的特性之后，才能更好地有在了解了各种原料的特性之后，才能更好地为生生产服服务；矿产资源不可再生，杜源不可再生，杜绝浪浪费，物尽其用，是物尽其用，是我我们的天的天职！结 语第三节第三节 合成原料合成原料重点内容及思考题重点内容及思考题1.简述赛隆的结构特征。2.BaTiO3的结构类型