Nitrur de silici

Nitrur de silici

Substància química	tipus d'entitat química
Massa molecular	139,943076 Da
Rol	occupational air pollutants (en)
Estructura química
Fórmula química	Si3N4
SMILES canònic	Model 2D N12[Si]34N5[Si]16N3[Si]25N46
Identificador InChI	Model 3D
Propietat
Densitat	3.17 g/cm3[1]
Punt de fusió	1,900 °C (3,450 °F; 2,170 K)[1] (decompost)

El nitrur de silici és un compost químic dels elements silici i nitrogen. Si
3N
4 és el més estable termodinàmicament i comercialment important dels nitrurs de silici,^[1] i el terme "nitrur de silici" es refereix habitualment a aquesta composició específica. És un sòlid blanc d'alt punt de fusió que és relativament inert químicament, sent atacat per HF diluït i H
3PO
4 calent. És molt dur (8,5 a l'escala de mohs). Té una alta estabilitat tèrmica amb fortes no linealitats òptiques per a aplicacions totalment òptiques.^[2]

El nitrur de silici es prepara escalfant silici en pols entre 1300 °C i 1400 °C en atmosfera de nitrogen:

3 Si + 2 N
2→ Si
3N
4

El pes de la mostra de silici augmenta progressivament a causa de la combinació química de silici i nitrogen. Sense un catalitzador de ferro, la reacció es completa després de diverses hores (~7), quan no es detecta cap augment de pes a causa de l'absorció de nitrogen (per gram de silici). A més de Si
3N
4, s'ha informat deees fases de nitrur de silici (amb fórmules químiques corresponents a diferents graus d'estat de nitruració/oxidació de Si). Aquests inclouen el mononitrur de disilici gasós (Si
2N), mononitrur de silici (SiN) i sesquinitrur de silici (Si
2N
3), cadascuna de les quals són fases estequiomètriques. Igual que amb altres refractaris, els productes obtinguts en aquestes síntesis a alta temperatura depenen de les condicions de reacció (per exemple, temps, temperatura i materials de partida, inclosos els reactius i els materials del recipient), així com del mode de purificació. No obstant això, l'existència del sesquinitrur s'ha posat en dubte.^[3]

Aplicacions: Indústria de l'automòbil, Coixinets, Material d'alta temperatura, Medicina, Eines de tall i treball del metall, Electrònica, Circuits integrats fotònics.