氮化硅 | 12033-60-2

• 分子结构分类: 无机化合物 - 混合金属/非金属化合物 - 类金属有机物
• 中文名称: 氮化硅
• 中文别名: 氮化硅晶须
• 英文名称: silicon nitride
• 英文别名: Einecs 234-787-9；azanylidynesilicon
• CAS: 12033-60-2
• 化学式: NSi
• 分子量: 42.0922
• InChiKey: NCLWWTWAYQTPBU-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 物理描述：
  DryPowder, OtherSolid

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.37
• 重原子数：
  2
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  23.8
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  1

制备方法与用途

生产方法

1. 硅直接氮化法：将含硅原料与含碳原料混合后，在50%氯气和氮气气氛中于1300～1600℃下反应。再在空气中于600～800℃下燃烧去除多余的碳，获得高纯度的氮化硅晶须。另外，也可以将卤化硅与氨在含有氢气的氮气气氛中，于1300～1400℃下进行热分解，从而得到氮化硅晶须。

2. 采用前驱体聚合法：1987年美国DOW Corning公司通过三氯氢硅和六甲基二硅氮烷合成含氢聚氮硅烷的前驱体。经过纺丝处理，并利用三氯硅甲烷不溶化原理进行纺丝及热定型，最后在1200℃的惰性气氛中烧制即可得到高纯α晶型为主的氮化硅纤维。

3. 金属硅氮化法：

   • 二氧化硅碳热还原法：将高纯度二氧化硅及其他含硅原料与以过渡金属或其他化合物为催化剂的含碳原料混合后，在50%氢气和氮气气氛中于1300～1600℃下加热反应。之后在空气中于600～800℃下燃烧去除多余的碳，获得高纯度的氮化硅晶须。

   • 卤化硅的气相氨分解法：卤化硅与氨在含有氢气的氮气气氛中，在1300～1600℃下进行热分解，得到氮化硅晶须。

   • 以硅藻土为原料的方法：先将原料于1000～1200℃下烧结。然后放入碳质容器中，在焙烧炉中于1000～1450℃的氮-氨气氛中加热24小时，使外壁长出直径0.1～2μm、长度大于10mm的晶须。

反应信息

• 作为产物：
  描述：

  silicon nitrogen hydride 以 solid matrix 为溶剂， 生成 氮化硅
  参考文献：
  名称：

  Maier, Guenther; Glatthaar, Joerg, Angewandte Chemie, 1994, vol. 106, p. 486 - 488

  摘要：

  DOI：

文献信息

• Chemiionization and chemiluminescence in the reaction of SiH4 with active nitrogen
  作者：O. Horie、P. Potzinger、B. Reimann

  DOI：10.1016/0009-2614(86)80202-0

  日期：1986.8

  The reaction of SiH4 with active nitrogen in a discharge-flow system was found to produce strong chemiionization besides the well-known SiN★ and Si★ chemiluminescences. In the presence of a large initial excess of N atoms, both N and SiH4 disappeared completely in the course of the reaction. Addition of as little O2 as 1013 cm−3 was sufficient to quench the chemiluminescence and suppress chemiionization

  发现SiH 4与活性氮在放电流系统中的反应除产生众所周知的SiN ★和Si ★化学发光外，还产生强的化学电离作用。在大量初始过量的N原子存在下，N和SiH 4在反应过程中完全消失。添加少至10 13 cm -3的O 2足以淬灭化学发光并完全抑制化学电离。解释实验结果的机制必须包括缓慢的引发步骤，然后是分支链。
• The microwave spectrum of the SiN(²Σ⁺) radical
  作者：Shuji Saito、Yasuki Endo、Eizi Hirota

  DOI：10.1063/1.444682

  日期：1983.6

  The microwave absorption spectrum of the SiN radical has been detected in a dc glow discharge in a SiCl4 or SiH4/N2 mixture. The three rotational transitions N=2←1, 3←2, and 4←3, have been observed in the frequency region 87 to 175 GHz by using a source-frequency modulation microwave spectrometer. The rotational constant, the centrifugal distortion constant, the spin-rotation coupling constant, and the magnetic hyperfine coupling constants b and c and the electric quadrupole coupling constant of the nitrogen nucleus have been precisely determined. The electronic structure of the SiN molecule has been briefly discussed using the magnetic hyperfine coupling constants and also the quadrupole coupling constant [3.05(23) MHz] of 14N.
• The dissociation energy of the SiN radical determined from a crossed molecular beam study of the Si+N2O→SiN+NO reaction
  作者：Christian Naulin、Michel Costes、Zakkaria Moudden、Naima Ghanem、Gérard Dorthe

  DOI：10.1016/0009-2614(93)90069-d

  日期：1993.1

  The (Si(PJ))-P-3 + N2O(X1SIGMA+)-->SiN(X 2SIGMA+) + NO(X 2PI(r)) reaction is studied using pulsed, crossed, supersonic molecular beams. The SiN (X 2SIGMA+) product is probed by laser-induced fluorescence. The reaction exhibits a translational energy threshold between 0.2 and 0.3 eV. The determination of the SiN population limit just above the threshold leads to a reaction endoergicity: 0.12 less-than-or-equal-to DELTAepsilon0 less-than-or-equal-to 0.38 eV, which combined with D0(N-NO) = 4.93 +/- 0.01 eV yields: 4.54 less-than-or-equal-to D0(SiN) less-than-or-equal-to 4.82 eV. This value is in agreement with a recent ab initio result from Curtiss, Raghavachari, Trucks and Pople (4.58 eV) derived from the so-called Gaussian-2 theory. The validity of the experimental approach is also discussed.
• Elhanine, M.; Hanoune, B.; Guelachvili, G., Journal de Physique II
  作者：Elhanine, M.、Hanoune, B.、Guelachvili, G.、Amiot, C.

  DOI：——

  日期：——
• Maier, Guenther; Glatthaar, Joerg, Angewandte Chemie, 1994, vol. 106, p. 486 - 488
  作者：Maier, Guenther、Glatthaar, Joerg

  DOI：——

  日期：——