Метод одержання силіцидів СВС

Одержання силіцидів прямим синтезом з елементів

Він проводиться з чистих елементів металу і кремнію і оснований

на реакції Me + 2Si ® MeSi_2.

Процес здійснюють у муфельних печах при температурі 100 – 1200 °С, тільки силіцид хрому одержують при більш низьких температурах 900 -1000 °С.

Він такий як і при утворенні боридів по типу безгазового горіння. При цьому процес відбувається постійно через утворення низьких силіцидів з переходом до вищих. Прикладом може служити MoSi₂ :

nМо + Si₂ ® Мо₃Si₂ ® Mo₅Si₂ ® MoSi_2.

Одержання силіцидів відновленням з окислів з одночасним силіціюванням. У цьому процесі можливі кілька варіантів:

відновлення оксидів металів кремнієм за реакцією 2MeO + 5Si ® 2MeSi₂ + SiO;

спільне відновлення оксидів металів і кремнію вуглецем, за реакцією МеО + 2SiO₂ + 5C® MeSi₂ + 5CO;

відновлення оксидів металів карбідом кремнію за реакцією

MeO + 2SiC ® MeSi₂ + CO + C.

Oдержання силіцидів синтезом із простих речовин у металевих розплавах. Тут реакція утворення силіцидів здійснюється в допоміжній металевій ванні з наступним виділенням одержуваного продукту хімічним шляхом.

Метод характеризується порівняно низькими температурами процесу і його простотою.

Метал утворюючий розплавлену ванну має відповідати таким вимогам: 1) при температурах процесу добре розчиняти вихідні матеріали, 2) не взаємодіяти і не утворювати сполуки з кремнієм і відповідним металом, 3) при температурі утворення силіцидів перебуває в рідкому стані і мати невисоку пружність пари, 4) легко і цілком відокремлюватися від утворюючого продукту. Для утворення ванни можуть бути використані такі метали: Al, Bi, Сu, Sn, Pb, Zn, Ag.Практичне застосування одержали: Ag, Al, Сu, Pb, Sn.

Швидкість утворення силіцидів у розплавах свинцю й олова невелика внаслідок деякої розчинності кремнію в них. Однак у цих середовищах реакція проходить більш повно. Стосовно до цинкових розплавів схема утворення силіциду така:

Zn+ Si_тв ® Zn - Si_p ;

Zn+ Ме_тв ® MeZn (Me_тв);

Si_p + MeZn (Ме_тв) ® MeSi_p.тв + Zn_р.

Температура процесу 700 – 900 °С.

Одержання силіцидів осадженням з газової фази.

Силіциди одержують у результаті взаємодії при високих темпе-ратурах порошку металу з кремнієм відновленим з газової фази,

Me + 2SiCl₄ + 4H₂ ® Me Sі₂+8HCl

З підвищенням температури від 800 до 1200 °С швидкість осадження і вихід продукту збільшується. Процес носить дифузій-ний характер і відбувається постадiйно від низьких силіцидів до вищих.

Наприклад, для силіцидів титану:

Ti+Si ® Ti₅Si₃ ® Ti₅Si₄ ® TiSi ® TiSi₂.

Дата добавления: 2014-01-07