无机非金属材料课件第一章第三节合成原.ppt

第三节合成原料第三节合成原料第二节合成原料第二节合成原料顺电相：铁电性是指在一定温度范围内具有自发极化性能，在外电场作用下，自发极化能重新取向，而且电位移矢量与电场强度之间的关系呈电滞回线现象的特性。氧化物：莫来石3Al2O3-2SiO2、堇青石(Mg,Fe)2Al3[AlSi5O18]碳化物：SiC、TiC、WC、石墨氮化物：Si3N4和塞隆、AlN、BN钛酸盐：BaTiO30102030405第三节合成原料结构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α-SiC和立方的β-SiC。β于2100℃以上逐渐转变为α-SiC.（1）SiC抗氧化性强（~1550℃）；01耐磨性好；02硬度高（莫氏硬度9.5）；03热稳定性好；04高温强度大；05热膨胀系数小（5.0×10-6/℃）；06热导性好；07以及抗热震和耐化学腐蚀。08性能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+C→SiC+CO2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。（2）Si3N4Si3N4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：α-Si3N4：颗粒状结晶体β-Si3N4：针状结晶体c)1140℃-1600℃加热，α-Si3N4会转变成β-Si3N4。性能高温强度高；抗热震性优良；抗氧化性好；耐腐蚀性好；热膨胀系数小；高硬度、耐磨。应用用作燃气涡轮叶片；用作坩埚、热电偶保护管、热处理的内衬材料。用作研磨材料。硅粉在氮或NH3气氛中加热(1300℃)3Si+N2→Si3N4硅的卤化物（SiCl4、SiBr4）和氨反应SiCl4+NH3→Si3N4+HCl反应烧结法（1450℃）3Si+4N2→Si3N4热压法12345制备方法赛隆结构赛隆陶瓷是Si3N4和氧化铝Al2O3固溶体的总称，是Si、Al、O、N元素符号的组合。基本结构单元为(Si,Al)(O,N)四面体（共角链接）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。性能韧性好；硬度高；耐磨性好；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。制备（4）钛酸盐化学式：BaTiO3熔点：1618℃外观白色粉末或透明晶体，难溶于水，可溶于浓硫酸。结构钛酸钡属于ABO3钙钛矿型结构。BaTiO3的晶体结构有六方相、立方相、四方相、正交相和三方相等。温度高于120℃--立方顺电相；温度位于5~120℃--四方铁电相；-80℃~5℃--正交铁电相；-80℃--三方铁电相Ba第三节合成原料第三节合成原料第二节合成原料第二节合成原料顺电相：铁电性是指在一定温度范围内具有自发极化性能，在外电场作用下，自发极化能重新取向，而且电位移矢量与电场强度之间的关系呈电滞回线现象的特性。*