سری سیلیسید - لطفا صفحه جزئیات را بررسی کنید

خواص فیزیکی و شیمیایی

سیلیسید یک ترکیب دوتایی است که توسط فلزات خاصی (مانند لیتیوم، کلسیم، منیزیم، آهن و غیره) و برخی از غیر فلزات (مانند بور و غیره) و سیلیکون تشکیل می شود. به طور کلی کریستال است، درخشش فلزی دارد، سخت است و نقطه ذوب بالایی دارد. یک فلز یا غیرفلز می تواند چندین سیلیسید تولید کند. به عنوان مثال، آهن می تواند FeSi، FeSi2، Fe2Si5، Fe3Si2، Fe5Si3 و غیره تولید کند. می توان آن را با احیای اکسیدهای فلزی (یا غیر فلزی) یا سیلیکات های فلزی با سیلیکون در کوره الکتریکی به دست آورد.

کاربرد

سیلیسید برای عناصر گرمایش الکتریکی: سیلیسید فلزی یکی از اولین کاربردهای آن به عنوان عناصر گرمایش الکتریکی است. به طور کلی، هر چه میزان سیلیکون در سیلیسیدهای فلزی کمتر باشد، نقطه ذوب بالاتر است، اما مقاومت اکسیداسیون آن کاهش می یابد. بنابراین معمولاً برای ساخت عناصر گرمازا از دی سی‌کش‌هایی با نقطه ذوب پایین اما مقاومت اکسیداسیون خوب استفاده می‌شود.

سیلیسیدها برای پوشش های آنتی اکسیدانی با دمای بالا: ظرفیت آنتی اکسیدانی قابل توجه پوشش های MoSi2 بر روی مولیبدن و خواص خود ترمیم شوندگی آن منجر به تحقیقات گسترده در مورد تعداد زیادی از سیلیسیدهای باینری نوع MeSi2 و سیلیسیدهای پیچیده تر برای همه کاربردهای نسوز شده است. پوشش های آنتی اکسیدانی برای فلزات، آلیاژهای آنها و مواد گرافیت از جمله کامپوزیت های کربن/کربن.

مشخص شده است که ضخامت پوشش با زمان استفاده رابطه سهمی دارد و تأثیر دمای استفاده بر ضخامت پوشش حساس تر از زمان است. تحقیقات بیشتر نشان داد که عمر پوشش سیلیسید عمدتاً توسط توانایی نفوذ بین عناصر در سیستم پوشش و نقص پوشش کنترل می شود. در این راستا، اولین روش اصلاح سیلیسید پوشش از طریق آلیاژسازی برای به دست آوردن یک فیلم محافظ اکسید کامپوزیتی چند جزئی با خواص ضد اکسیداسیون بهتر است. روش دوم استفاده از ترکیب گرادیان برای بهبود چرخه حرارتی پوشش است. عیوب ترک مانند مو.

سیلیسید برای فیلم های الکترود دروازه مدارهای مجتمع: با افزایش سطح یکپارچگی مدارهای مجتمع، نیاز به مقاومت حرارتی الکترودهای گیت و مواد خط اتصال نیز افزایش می یابد. مواد پلی سیلیکون و آلومینیوم سنتی دیگر نمی توانند الزامات را برآورده کنند. اگرچه فلزات نسوز W و Mo دارای رسانایی خوب و نقطه ذوب بالا هستند، اما در برابر اکسیداسیون مقاوم نیستند که دمای آماده سازی مدارهای مجتمع را محدود می کند. از این رو سیلیسیدهای فلز نسوز به دلیل مقاومت کم و پایداری بالا مورد توجه قرار گرفته اند. چهار سیلیسید جذاب در این زمینه عبارتند از TiSi2، TaSi2، MoSi2 و WSi2. در این میان، TaSi2 پایدارترین است و مقاومت آن کمتر از WSi2 و MoSi2 است. در عین حال، استفاده از TaSi2 به عنوان متالیزاسیون دروازه های مدار مجتمع و خطوط اتصال دارای مزایای منحصر به فرد خود است، یعنی TaSi2 در اکسیژن خشک اکسید نمی شود. با ظهور فناوری ذرات بسیار ریز، ممکن است الزامات پایداری در دمای بالا کاهش یابد، سپس سایر سیلیسیدها مفید خواهند بود.