常规镀膜材料基本性能

Si3N4 氮化硅，子式为Si3N4,是一种重要的结构陶瓷材料。它是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损，为原子晶体；高温时抗氧化。而且它还能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1 000 ℃以上，急剧冷却再急剧加热，也不会碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此优异的特性，人们常常利用它来制造轴承、气轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。如果用耐高温而且不易传热的氮化硅陶瓷来制造发动机部件的受热面，不仅可以提高柴油机质量，节省燃料，而且能够提高热效率。我国及美国、日本等国家都已研制出了这种柴油机。 除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应(反应方程式：Si3N4+12HF═3SiF4↑+4NH3，抗腐蚀能力强。 应用 【氮化硅的应用】 氮化硅用做高级耐火材料，如与sic结合作SI3N4-SIC耐火材料用于高炉炉身等部位；如与BN结合作SI3N4-BN材料，用于水平连铸分离环。SI3N4-BN系水平连铸分离环是一种细结构陶瓷材料，结构均匀，具有高的机械强度。耐热冲击性好，又不会被钢液湿润，符合连珠的工艺要求。见下表 熔融性能 AL2O3 ZrO2 石英（SiO2） 抗热差 差 好 ZrO2 -MO金属陶瓷 好 反应结合 Si3N4 中 热压 Si3N4 热压 BN 反应结合 SiN4-BN 好 好 好 震性 抗热应力 尺寸加工精度与易加工性能 耐磨性 耐侵蚀性 好 好 好 好 中 差 好 好 好 好 好 好 好 好 好 差 差 好 差 好 差 好 好 差 差 好 好 中 好 好 好 物理性质

相对分子质量140.28。灰色、白色或灰白色。六方晶系。晶体呈六面体。密度3.44。硬度9~9.5，努氏硬度约为2200，显微硬度为32630MPa。熔点1900℃（加压下）。通常在常压下1900℃分解。比热容为0.71J/(g·K)。生成热为-751.57kJ/mol。热导率为16.7W/(m·K)。线膨胀系数为2.75×10-6/℃(20~1000℃)。不溶于水。溶于氢氟酸。在空气中开始氧化的温度1300~1400℃。比体积电阻，20℃时为1.4×105 ·m,500℃时为4×108 ·m。弹性模量为28420~46060MPa。耐压强度为490MPa（反应烧结的）。1285摄式度时与二氮化二钙反应生成二氮硅化钙，600度时使过渡金属还原，放出氮氧化物。抗弯强度为147MPa。可由硅粉在氮气中加热或卤化硅与氨反应而制得。可用作高温陶瓷原料。 生产方法

氮化硅陶瓷制品的生产方法有两种，即反应烧结法和热压烧结法。反应烧结法是将硅粉或硅粉与氮化硅粉的混合料按一般陶瓷制品生产方法成型。然后在氮化炉内，在1150~1200℃预氮化，获得一定强度后，可在机床上进行机械加工，接着在1350~1450℃进一步氮化18~36h，直到全部变为氮化硅为止。这样制得的产品尺寸精确，体积稳定。热压烧结法则是将氮化硅粉与少量添加剂（如MgO、Al2O3、MgF2、AlF3或Fe2O3等），在19.6MPa以上的压力和1600~1700℃条件下压热成型烧结。通常热压烧结法制得的产品比反应烧结制得的产品密度高，性能好。附表1中列出了这两种方法生产的氮化硅陶瓷的性能。 其他应用

氮化硅陶瓷材料具有热稳定性高、抗氧化能力强以及产品尺寸精确度高等优良性能。由于氮化硅是键强高的共价化合物，并在空气中能形成氧化物保护膜，所以还具有良好的化学稳定性，1200℃以下不被氧化，1200~1600℃生成保护膜可防止进一步氧化，并且不被铝、铅、锡、银、黄铜、镍等很多种熔融金属或合金所浸润或腐蚀，但能被镁、镍铬合金、不锈钢等熔液所腐蚀。 氮化硅陶瓷材料可用于高温工程的部件，冶金工业等方面的高级耐火材料，化工工业中抗腐蚀部件和密封部件，机械加工工业的刀具和刃具等。

由于氮化硅与碳化硅、氧化铝、二氧化钍、氮化硼等能形成很强的结合，所以可用作结合材料，以不同配比进行改性。

此外，氮化硅还能应用到薄膜太阳能电池中。用PECVD法镀氮化硅膜后，不但能作为减反射膜可减小入射光的反射，而且，在氮化硅薄膜的沉积过程中，反应产物氢原子进入氮化硅薄膜以及硅片内，起到了钝化缺陷的作用。 结构

正八面体的两个顶是Si，四个N就是八面体的中间平面的4个点，然后以这四个N产生的平面的中心，就是最后第三个Si了。一定要确认每个Si都连着四个N，每个N都连着3个硅，N-N之间没有连接 开放分类：

氧化钛

俗称钛白或钛白粉。化学式TiO2。分子量79.87。白色无

定形粉末，加热时变黄色，受高温变棕色，冷时再呈白色。不溶于水。化学性质相当稳定，不溶于盐酸、硝酸和稀硫酸。溶于热浓硫酸、氢氟酸。是弱的两性氧化物，与硫酸氢钾熔融生成硫酸钛；与氢氧化钠熔融生成钛酸钠。用作重要的白色颜料和瓷器釉药，还用于制金属钛、钛铁合金、硬质合金。橡胶、造纸用作填料。电机工业用于制绝缘体、电瓷等。工业上用硫酸分解钛铁矿，除铁后再经水解制得。 应用领域：

1、功能性陶瓷：传感器、电容性陶瓷、热敏电阻、压敏电阻陶瓷等； 2、光催化剂：在紫外光作用下形成电子-空穴对，与吸附与其表面的O2和H2O作用，生成氢氧自由基，使有机物被氧化分解为水和二氧化碳，有机物初始含有的硫、磷、及氮原子等被分别转化为SO42-和PO43-和NO3-等无机盐类，从而减轻乃至完全消除原有的危害性； 3、塑料、涂料、化纤：利用光散射作用阻挡UV辐射，可防护UVA或UVB，它透明、无毒、高效，可用于防晒化妆制品、抗紫外纤维、外墙涂料、塑料薄膜等产品。

氮化钛

性状：有二氮化二钛(Ti2N2)和四氮化三钛(Ti3N4)两种。

二氮化二钛为黄色固体。溶于煮沸的王水。遇到热的氢氧化钠溶液则有氨放出。四氮化三钛的性质与二氮化二钛相似。 【制备或来源】可由钛和氮在1200℃直接反应制得。涂层可由四氯化钛、氮气、氢气混合气体通过气相沉积法形成。二氮化二钛由金属钛在900～1000℃的氮或氨中加热而得。四氮三钛由四氯化钛在1000℃的氨中加热而得。

用途：由于氮化钛具有高熔点、高硬度、高温化学稳定性及优良的导热性能、导电性能、光学性能、生物相容性，适用于耐高温、耐磨损、低辐射玻璃涂层及医学领域。手饰工业上用氮化钛作金色涂料，主要用于涂表壳。