Silicide-sarja - Tarkista tietosivu

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Silisidi on binäärinen yhdiste, joka muodostuu tietyistä metalleista (kuten litium, kalsium, magnesium, rauta jne.) ja tietyistä epämetalleista (kuten boori jne.) ja piistä. Se on yleensä kiteistä, sillä on metallinen kiilto, se on kova ja sillä on korkea sulamispiste. Metalli tai epämetalli voi tuottaa useita silisidejä. Esimerkiksi rauta voi tuottaa FeSi:tä, FeSi2:ta, Fe2Si5:tä, Fe3Si2:ta, Fe5Si3:a jne. Sitä voidaan saada pelkistämällä metalli- (tai epämetalli-) oksideja tai metallisilikaatteja piillä sähköuunissa.

Hakemus

Silisidi sähkölämmityselementeissä: Metallisilisidi on yksi sen varhaisimmista sovelluksista sähkölämmityselementteinä. Yleisesti ottaen, mitä pienempi metallisilisidin piipitoisuus on, sitä korkeampi on sulamispiste, mutta sitä heikompi on sen hapettumiskestävyys. Siksi lämmityselementtien valmistukseen käytetään yleensä disilisidejä, joilla on alhainen sulamispiste, mutta hyvä hapettumiskestävyys.

Silisidit korkean lämpötilan antioksidanttipinnoitteisiin: MoSi2-pinnoitteiden huomattava antioksidanttikapasiteetti molybdeenillä ja sen itsekorjautuvat ominaisuudet ovat johtaneet laajaan tutkimukseen suuresta määrästä muita MeSi2-tyyppisiä binaarisia silisidejä ja monimutkaisempia silisidejä kaikkiin tulenkestäviin sovelluksiin. Antioksidanttipinnoitteet metalleille, niiden seoksille ja grafiittimateriaaleille, mukaan lukien hiili/hiili-komposiitit.

Tiedetään, että pinnoitteen paksuudella on parabolinen suhde käyttöaikaan, ja käyttölämpötilan vaikutus pinnoitteen paksuuteen on herkempi kuin aika. Lisätutkimukset ovat osoittaneet, että silisidipinnoitteen käyttöikää säätelevät pääasiassa pinnoitejärjestelmän elementtien keskinäinen diffuusiokyky ja pinnoitteen viat. Tässä suhteessa ensimmäinen menetelmä on pinnoitteen silisidin modifiointi seostamalla, jolloin saadaan monikomponenttinen komposiittioksidisuojakalvo, jolla on paremmat hapettumisenesto-ominaisuudet; toinen menetelmä on gradienttiseostuksen käyttö pinnoitteen lämpösyklin parantamiseksi. Hiusten kaltaiset halkeamat.

Silisidi integroitujen piirien porttielektrodikalvoissa: Integroitujen piirien integrointitason kasvaessa myös porttielektrodien ja liitäntäjohtojen materiaalien lämmönkestävyysvaatimukset kasvavat. Perinteiset polysilikoni- ja alumiinimateriaalit eivät enää täytä näitä vaatimuksia; vaikka tulenkestävät metallit W ja Mo omaavat hyvän johtavuuden ja korkeat sulamispisteet, ne eivät kestä hapettumista, mikä rajoittaa integroitujen piirien valmistuslämpötilaa. Siksi tulenkestävät metallisisidit ovat herättäneet huomiota alhaisen resistiivisyytensä ja korkean stabiiliutensa ansiosta. Neljä houkuttelevinta silisidiä tässä suhteessa ovat TiSi2, TaSi2, MoSi2 ja WSi2. Näistä TaSi2 on stabiilin ja sen resistiivisyys on alhaisempi kuin WSi2:lla ja MoSi2:lla. Samalla TaSi2:n käytöllä integroitujen piirien porttielektrodien ja liitäntäjohtojen metalloinnissa on ainutlaatuiset etunsa, eli TaSi2 ei hapetu kuivassa hapessa. Erittäin hienojen hiukkasten teknologian myötä korkean lämpötilan stabiilisuusvaatimukset voivat laskea, jolloin muut silisidit tulevat hyödyllisiksi.