Nitruro De Silicio

NITRURO DE SILICIO

El nitruro de silicio es el material dominante para los usos de cerámica estructurales en ambientes de la alta tensión mecánica y térmica por ejemplo en los motores de vehículos de la propulsión. Sus características hacen a este material el único conveniente para alta tensión mecánica a temperatura ambiente y a temperaturas elevadas, buena resistencia a la oxidación y al desgaste a altas temperaturas, alta resistencia al choque térmico, resistencia excelente a la abrasión y a la corrosión, baja densidad, y, por lo tanto, un momento bajo de inercia. Además, el nitruro de silicio se fabrica de materias primas abundantes.

Hay dos técnicas básicas para la síntesis industrial del polvo Si3N4, aunque existen otros métodos disponibles. El más antiguo y más extensamente utilizado es el método de nitració n del silicio. El silicio se calienta en una atmósfera del nitrógeno a las temperaturas de 1100-1450 ºC en la presencia de un catalizador de hierro. La pureza del producto depende de la pureza de los materiales de partida, de la cantidad de catalizador usada, y del grado al cual se quita el catalizador. El otro proceso comercial es una reacción donde el tetracloruro del silicio o un silano reaccionan con amoníaco líquido a bajas temperaturas. El compuesto del silicio se disuelve en un solvente aromático tal como tolueno y la imida de silicio se forma en el interfaz entre el amoníaco líquido y la fase orgánica. La imida de silicio se separa y se convierte térmicamente al nitruro de silicio cristalino dando por resultado un polvo de la pureza elevada.

NITRURO DE SILICIO(NIERITE)

INFORMACION GENERAL

Formula Si3N4

Composición Peso Molecular: 140.28 g.

Silicio 60.06 % de Si

Nitrógeno 39.94% de N

Origen del nombre Alfred O.C. Nier(1912-1914) quien fue el responsable de la medida aceptada del N atmosférico de isotopos de la composición

Status ante la IMA Aprobación de la IMA en 1995

CRISTALOGRAFIA

Relaciones axiales a: c=1:0.7248

Dimensiones celulares a= 7.74, c=5.61, z=4, v=291.06 Den (calc)=3.20

Sistema del cristal Trigonal

Clase del cristal 3m

Volumen de unidad por célula 291.1 Å

Moléculas por unidad de célula 4

Estructura cristalina

PROPIEDADES FISICAS

La escisión Ninguna

Color Incoloro,marron y marron rojizo

Densidad 3.17 a 3.18 media=3.17

Diafanidad Transparente

Fractura Quebradizo

Dureza 9

Habito Granular y tabular

Magnetismo No Magnetico

Lustre Adamantio

Veta Color blanco

PROPIEDADEAS OPTICA

Datos ópticos Uniaxial (-), e= 2.02 w= 2.03 Bire=0.0100

PROPIEDADES CALCULADAS

Densidad electrónica 3.19 g/cc

Índice de fermiones 0.42

Fotoeléctrico 6.76 Barns/cc

Radioactividad Grapi= 0 (El nitruro de silicio no es radioactivo)

IDENTIFICADORES DEL MINERAL

Strunz ID I/A.10-45

Dana ID 1.3.10.1

Numero IMA IMA 1994-032

Numero ICSD ICSD34096

Características de la cerámica del nitruro de silicio

Modo de densificación del material

Propiedad Enlazado

por reacción Sinterizado Prensado

en caliente prensado

isostático

Densidad, kg/m3 2.5 3.26 3.23 3.2

Modulo de elasticidad, GPa 180 300 310 310

Dureza, kg/mm2 1350 1370 1620 1800

Resistencia a la torsión, MPa a temperatura ambiente 340 700 900 700

1000ºC 600 610

1200ºC 480 570

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