產品名稱:二硅化鋯(ZrSi2)
規格:0.8-10um(D50)
形貌:不規則
顏色:黑灰色
特點:高硬度、高熔點、高導電性、高熱導率以及優良的抗熱震性能
用途:信息通訊、航空航天、軍工、涂料、油墨、橡塑、陶瓷、紡織、化妝品、醫藥、電池、環保、太陽能等高科技領域
硅化鋯
化學式:ZrSi2
性狀:灰色正方結晶粉末
密度(g/mL,25℃):4.88
熔點(oC):1620
晶格常數:a=0.372nm,b=1.476nm,c=0.367nm。
顯微硬度(kg/mm2):1063
生成熱(kJ/mol):62.8
性質:硅化鋯或二硅化鋯,化學式ZrSi2,是一種鋼灰色菱形光澤晶體,相對密度為4.8822。硅化鋯不溶于水、無機酸和王水,但溶于氫氟酸。硅化鋯為鋼灰色斜方系有光澤的晶體,相對密度4.8822。
硅化鋯制備工藝:
1.以金屬鋯和硅粉為原料,將金屬鋯粉碎,再與硅粉充分混合,將混合料放入石墨爐內,加熱至900~1000℃進行預反應,然后通入氫氣,再升溫至1200℃左右進行反應,制得硅化鋯。
2.采用直接法,以金屬鋯和硅粉為原料制備硅化鋯,反應式如下:首先將金屬鋯粉碎,再與硅粉充分混合,將混合料放入石墨爐內,加熱至900~1000℃進行預反應,然后通入氫氣,再升溫至1200℃左右進行均化反應,即制得硅化鋯。
3.一種制備硅化鋯納米材料的方法,包括如下步驟:(1)將5mmol二氧化鋯、5mmol硅粉和50mmol金屬鋰加入到20毫升的不銹鋼高壓釜中并封閉,然后將高壓釜放入能夠程序升溫的電爐中,設置電爐的升溫速率為10℃每分鐘,將電爐升溫至600℃,升溫完成后維持反應40小時,反應后自然冷卻到室溫,然后打開高壓釜取出產物(Chemicalbook黑色的沉積物);(2)將反應產物先用蒸餾水清洗一次,再分別用稀鹽酸和無水乙醇各洗滌一次,將洗滌后的產物過濾,然后在真空干燥箱中60℃干燥4小時得到硅化鋯納米材料,根據所制備的硅化鋯納米材料的質量和所用原料二氧化鋯的質量,得出硅化鋯的產率為85%。以上反應過程如下所示:ZrO2+Si+4Li=ZrSi+2Li2O
硅化鋯用途:
1.ZrSi2是一種鋯硅金屬間化合物,是一種高硬度、高熔點、高導電性、高導熱性、耐高溫熱震性好的陶瓷材料。用于制造熱防護部件的超高溫材料應具有高強度、耐高溫、抗氧化、抗熱沖擊等優異性能,主要應用的有難熔金屬及其合金、C-C復合材料、C-SiC復合材料以及陶瓷基復合料。二硅化鋯的質量份數為10~15%,將此質量份數的二硅化鋯加入到陶瓷基復合材料中,能夠明顯降低材料制備的燒結溫度。
2.硅化鋯可用作潤滑材料,耐磨材料,半導體薄膜,電子材料,陶瓷材料。
3.脫氧劑。在煉鋼過程中脫除鋼水中的氧,某些鐵合金還可脫除鋼中的其他雜質如硫、氮等。
4.合金添加劑。按鋼種成分要求,添加合金元素到鋼內以改善鋼的性能。
硅化鋯作為鋯-硅金屬間化合物,是一類具有高硬度、高熔點、高導電性、高熱導率、優良的抗熱震性能的高溫陶瓷材料Chemicalbook,鑒于鋯-硅金屬間化合物具有這些優越的物理化學性能,是一種可以應用于高溫腐蝕性介質的結構材料或新型工程材料。
5.由于硅鋯金屬間化合物具有優異的物理和化學性能,ZrSi2是一種可作為高溫腐蝕介質的結構材料或新型工程材料。
硅化鋯彈性及其各向異性研究金屬與硅生成的化合物為金屬硅化物,金屬硅化物分成倆大類:
1 難融金屬硅化物,指周期表IVB,VB,VIB族元素的硅化物,如硅化鈦,硅化鋯,硅化鉭,硅化鎢等,2貴金屬和近貴金屬硅化物,硅化靶,硅化鉑,硅化鈷等,一段來說,金屬硅化物是比較硬的品體物質,跟金屬一樣具有金屬光澤,高導電性,正的電阻濕度系數,大多數情況下具有磁性,難熔金屬硅化物具有較高的熔點,硬度和壓縮強度,高溫蠕變強度高,具有中等密度和抗拉強度以及良好的溫度力學性能,金屬與硅的反應降低了金屬的活性,因此的硅化物的化學穩定性相當好,含硅量高的難熔金屬硅化物,它們的室溫和高溫耐腐蝕性和抗氧化性都很好,金屬硅化物的缺點:室溫下很脆,沖擊韌性低,抗熱沖擊能力不足。金屬硅化物的物理特性和化學特性使它們有多方面的用途,首先,硅化物作為高溫結構材料在航空,航天,化工方面有很好的應用前景,其作為高溫抗氧化涂層,磁性材料,集成電路電極薄膜等功能材料已被廣泛地研究并獲得應用,例如,Fe2Si有序合金具有優異的軟磁性能,被廣泛用于音頻,視頻及卡片閱讀器用磁頭材料;有硅化物入V2Si,CoSi2,Mo2Si,由于其優良的展現出導電性,V2Si是人們發現的具有超導性A15相,它的臨界轉變溫度為17.1K;MoSi2由于其優良的導電性和極好的抗氧化性,被廣泛用作高溫電爐的電熱元件和航空航天用的高溫抗氧化涂層,同樣,金屬硅化物在電子器件制造中起著非常重要的作用,由于硅化物的電阻比多晶硅電阻低,而且硅化物與硅基體的界面是原子級潔凈的界面,相容性很好,在微電子期間制造業中,作為肖特基勢壘和互聯材料得到廣泛應用。