Кремний кристаллы

Продолжая построение диаграммы плавкости по всем кривым охлаждения, получим две кривые нэ к оэ к горизонтальную прямую лм. Три линии пересекаются в эвтектической точке. В этой точке расплав насыщен как кремнием, так и алюминием. Выше кривых нэ, оэ в области / все системы гомогенные, одна жидкая фаза. Термодинамических степеней свободы две. В области II системы гетерогенные,в равновесии находятся кристаллы алюминия и расплав, состав которого определяется по кривой нэ. В области /// все системы гетерогенные. В равновесии находятся кристаллы кремния и расплав, состав которого определяется по кривой 90. Термодинамических степеней свободы у систем в областях И и III — одна. В области IV все системы находятся в твердом состоянии, системы гетерогенные, две твердые фазы — кристаллы алюминия и кремния. Термодинамическая степень свободы — одна. В точке э в равновесии находятся кристаллы алюминия, кристаллы кремния и расплав система гетерогенная, фазы три, число термодинамических степеней свободы ноль. [c.239]

Процесс охлаждения системы, состав которой 60% кремния, показан нз диаграмме плавкости (рис. 30,6) стрелками. Кристаллизация системы начинается при 1408 К. В твердую фазу переходит кремний, расплав при этом обогащается алюминием. При охлаждении системы до 10(Ю К некоторое количество кремния выделилось в виде кристаллов. Для определения количества жидкой и твердой фаз, находящихся в равновесии, применяется правило рычага. Масса кристаллов кремния так относится к массе жидкой фазы, как длина отрезка пр относи -ся к длине отрезка рс. Если масса системы 2 кг, то [c.273]

Ковалентная связь образуется в кристаллах некоторых простых веществ (алмаз, кремний) или в кристаллах соединений двух элементов, если они близки между собой по электроотрицательности (некоторые карбиды, нитриды и др.). В качестве идеального примера кристалла с ковалентной связью [c.8]

Другой пример. Качество многих химических процессов часто зависит от того, насколько точно удается отдозировать реагенты. Обычно точность пытаются обеспечить применением сложных механизмов, анализаторов, ЭВМ. Примером может служить производство криста-О/Юв карбида кремния. Сырьем для получения кристаллов служат газообразные соединения кремния и углерода, причем требуется очень точное соотношение этих газов. Громоздкое и капризное дозирующее оборудование усложняет и удорожает производство. В а. с. 327779 предложено получать газовые соедине- [c.166]

Кристаллический кремний имеет такую же структуру, как и алмаз. Следовательно, в кристалле кремния валентная зона укомплектована полностью. Однако ширина запрещенной зоны в этом случае составляет всего SE = 1,12 эВ. Следовательно, при небольшом возбуждении валентные электроны могут переходить в зону проводимости, т. е. кремний — полупроводник. [c.117]

Элементарной структурной ячейкой силикатов является кремнекислородный тетраэдр такие тетраэдры могут образовывать циклические, цепные, листовые и трехмерные каркасные структуры. Часть атомов кремния способна замещаться алюминием, но при этом компенсация заряда требует введения дополнительных катионов, что приводит к усилению электростатического вклада в химическую связь кристалла. На примере силикатов иллюстрируются четыре из пяти типов связи, обсуждавшихся в данной главе ковалентная связь между атомами кремния и кислородом в тетраэдрах, вандерваальсовы силы между силикатными листами в тальке, ионное притяжение между заряженными листами и цепочками, а также водородные связи между молекулами воды и силикатными атомами кислорода в глинах. Если включить в этот перечень еще никелевые катализаторы на глиняном носителе, то мы охватим и пятый тип химической связи (металлический). [c.640]

Полупроводниковыми свойствами могут обладать как кристаллические вещества, так и некоторые стекла. Полупроводниковые кристаллы могут состоять из частиц, связанных ковалентной связью (германий, кремний, карборунд и др.), т. е, обладать атомной кристаллической решеткой, В настоящее время эта группа полупроводниковых материалов привлекает наибольшее внимание. Однако полупроводниковыми свойствами могут обладать в определенных условиях также и многие кристаллы с ионной или молекулярной решеткой (неорганические и органические). [c.145]

Похожими свойствами обладает карбид кремния. Кристалл 81С с чередующимися атомами углерода и кремния можно рассматривать как кристалл алмаза, в котором половина атомов углерода заменена на атомы кремния. [c.85]

При наличии в полупроводниковых материалах примесей соотношение числа электронов и дырок может изменяться, т. е. может усиливаться или дырочная, или электронная проводимость. Предположим, что в кристалле кремния в качестве примеси имеются атомы мышьяка (45 4рЗ). При образовании связей с окружающими атомами кремния атомы мышьяка используют четыре своих электрона. Пятый же электрон сравнительно легко возбуждается и переходит в зону проводимости. Таким образом, примесь мышьяка усиливает у кремния электронную проводимость. Наоборот, введение в кристалл кремния атомов бора 2 2р ) приводит к валентной ненасыщенности атомов 51, т. е. усиливает у полупроводника дырочную проводимость. [c.118]

Ласса кристаллов кремния 0,95 кг, масса расплава 1,05 кг, состав которого 24% кремния. Кристаллизация системы, содержащей 60% кремния, закончится при температуре эвтектики 845 К. Состав последней капли расплава соответствует эвтектическому, 10% кремния. [c.228]

Непористые адсорбенты — графитированная сажа, аэросил (мелкодисперсный диоксид кремния), кристаллы солей. Такие адсорбенты либо наносят на твердые носители, либо из них формируют гранулы. Удельная поверхность адсорбентов этого типа колеблется от сотых долей до сотен м /г. [c.115]

На станке выполняются следующие работы изготовление и доводка вырубных твердосплавных матриц изготовление, восстановление и доводка ковочных, высадочных и чеканочных твердосплавных матриц вырезка из оптического стекла заготовок линз предварительная обработка поверхности линз вырезка из пластин германия и кремния кристаллов для полупроводниковых приборов нанесение глухих рисок на пластины германия и кремния клеймение деталей из хрупких и твердых материалов обработка отверстий в ферритах. [c.130]

Кристаллы неметаллических элементов с каркасной структурой, подобные углероду или кремнию, обладают свойствами диэлектриков (изоляторов), т.е. не проводят электрический ток. Применение теории молекулярных орбиталей к обсуждению химической связи в неметаллических каркасных кристаллах сталкивается со значительными трудностями. Достаточно сказать, что в ковалентных каркасных кристаллах обычно удается вести подсчет валентных электронов вокруг каждого атома, подобно тому как это делается при составлении льюисовых структур, и оказывается, что при этом выполняется правило октета. Это объясняется тем, что атомы в неметаллических каркасных кристаллах обычно имеют по крайней мере столько валентных электронов, сколько у них есть валентных орбиталей. Следовательно, в таких кристаллах предпочтительны низкие координационные числа, и между каждым атомом и его ближайшими соседями могут образовываться простые двухэлектронные связи. Низкие координационные числа являются причиной того, что потенциальная энергия электрона внутри таких кристаллов не постоянна она значительно понижается в межъядерных областях, и поэтому электроны не могут свободно перемещаться по кристаллу, подобно тому как это происходит в металлах. [c.629]

Карбид кремния получают в дуговых электропечах (при 2000—2200 С) из смеси кварцевого песка и кокса. Si широко применяется как абразивный и огнеупорный материал, его кристаллы используются в радиотехнике. [c.420]

Проводимость таких веществ, как кремний и германий, можно повысить, вводя в них небольшое количество определенных примесей. Например, введение в кристаллы кремния примесей бора или фосфора приводит к эффективному сужению межзонной щели. Небольшие количества бора или фосфора (несколько миллионных долей) удается включить в структуру кремния при выращивании кристалла. Атом фосфора имеет пять валентных электронов, и поэтому, после того как четыре из них используют- [c.631]

Из карбида кремния Si (техническое название карборунд) изготовляют нагревательные элементы для высокотемпературных электропечей ( силитовые стержни), Si применяют также как абразив. В металлургической промышленности и других областях широко используют различные карборундовые материалы, получаемые из порошка или нитевидных кристаллов Si , Из карбидов Nb , ТаС, Hf и других методом спекания порошка под давлением изготовляют различные высокоогнеупорные изделия. Карбиды W и МоС являются твердой составляющей металлорежущего инструмента, [c.367]

Почему углерод и кремний образуют каркасные кристаллы [c.640]

Почему химические свойства кремния значительно отличаются от свойств углерода Почему 8102 представляет собой тугоплавкий кристалл, а СОз-газ [c.340]

Наклеп (холодная деформация трубы или сварного шва аустенитной стали) оказывает чрезвычайно сильное ускоряющее действие на образование а-фазы, если она выдерживается в диапазоне температур 650—875"С. В сварном шве сигма-фаза выпадает преимущественно по границам столбчатых кристаллов, а в деформированных швах и внутри кристаллов— по линиям (плоскостям) сдвига между ними. В результате появления а-фазы прилегающие к ней участки аустенита содержат относительно меньшее количество хрома, кремния и других легирующих примесей. Вследствие этого в менее легированных участках аустенита растворимость углерода повышается и сигма-фаза не обнаруживается. [c.157]

Кремний кристалли- ческий 2169—43 99,0—95,5 0,5—1,5 Ре, А1, Са каждого сумма прг мессй 1,0—4,5 1 [c.116]

СЯ для образования ковалентных связей в кристаллической структуре кремния, у фосфора остается еще один электрон. При наложении на кристалл электрического поля этот электрон может смещаться в сторону от атома фосфора поэтому говорят, что фосфор является донором электронов в кристалле кремния. Для высвобождения донируемых электронов требуется лищь 1,05 кДж моль эта энергия превращает кристалл кремния с небольшой примесью фосфора в проводник. При введении в кристалл кремния примеси бора возникает противоположное явление. Атому бора недостает одного электрона для построения необходимого числа ковалентных связей в кристалле кремния. Поэтому на каждый атом бора в кристалле кремния приходится одна вакансия на связывающей орбитали. На эти вакантные орбитали, связанные с атомами бора, могут быть возбуждены валентные электроны кремния, что дает возможность электронам свободно перемещаться по кристаллу. Подобная проводимость осуществляется в результате того, что на вакантную орбиталь атома бора перескакивает электрон соседнего атома кремния. Вновь образовавшаяся вакансия на орбитали атома кремния тут же заполняется электроном со следующего за ним другого атома кремния. Возникает каскадный эффект, при котором электроны перескакивают от одного атома к следующему. Физики предпочитают описывать это явление как движение положительно заряженной дырки в противоположном направлении. Но независимо от того, как описывается это явление, твердо установлено, что для активации проводимости такого вещества, как кремний, требуется меньше энергии, если в кристалле содержится небольшое количество донора электронов типа фосфора либо акцептора электронов типа бора. [c.632]

Очевидно, что в ортосиликате натрия N348104 ни один атом кремния не связан через кислород с другим атомом кремния. Кристалл может рассматриваться, как состоящий из групп 5104, каждый тетраэдр имеет кремний в центре и атомы кислорода по угла.м, причем эти группы разделяются ионами натрия. Если такую безводную соль поместить в воду, то ионы гидрата и кремнезем образуют мономерные ионы [c.31]

Химический состав кристалла также имеет значение флуоресценция кристалла не должна мешать анализу. Большую часть анализов выполняют в атмосфере воздуха, и флуоресценция большинства кристаллов, применяемых в настоящее время, поглощается воздухом. При определении элемептов с атомным номером мепее 20 флуоресценция кристалла приводит к образованию фона, и в зависимости от определяемых элементов эту флуоресценцию можно лишь частично отсечь анализатором импульсов. Так, следует ожидать АГ-излучение фосфора кристалла однозамещенного фосфорнокислого аммония, if-излучение хлора кристалла Na l и ii-излучение кремния кристалла кварца. [c.222]

В атомных решетках атомы связаны за счет ковалентной или металлической связи. Примерами веществ с атомно-ковалентной решеткой являются алмаз, диоксид кремния SiOj. Строение ковалентных кристаллов можно 0б7 .ЯСИИТЬ представлением о направленности [c.101]

Кристаллы SijN бесцветны, проявляют полупроводниковые свойства (Д = 3,9 эВ). Нитрид кремния используют в качестве химически стойкого и огнеупорного материала, в создании коррозионностойких и тугоплавких сплавов, в качестве высокотемпературного полупроводника. [c.420]

KpoMfiHIi растворим в расплавлешгых металлах. При медлен ном охлаждении раствора кремния в цинке или в алюминии крем ний выделяется в виде хорошо образованных кристаллов окта эдрической формы. Кристаллический кремний обладает стальны блеском. [c.508]

Гелий применяется для наполнения дирижаблей, при сварке магниевых деталей самолетов, в водолазном деле, медицине, для калибровки приборов, в космонавтике для консервации пищевых продуктов, атомной энергетике (как теплопередающая среда), хладотехнике, хроматографии, при выращивании полупроводниковых кристаллов кремния и германия, для наполнения радиоламп и во многих других отраслях. [c.172]

В последние годы в химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промынгленности широкое распространение получили высокоэффективные сорбенты — синтетические цеолиты. Дегидратированные цеолиты представляют собой пористые кристаллы. В решетке цеолита, как и в других алюмосиликатах, часть ионов четырехвалентного кремния замещена трехвалентными ионами алюмипия, благодаря чему реснетка цеолита обладает некоторым остаточным отрицательным зарядом. Катионы, компенсирующие отрицательную валентность анионных каркасов, располагаются во внутренних полостях решетки, чем обусловлены ионообменные свойства цеолитов. Эффективные диаметры окон, соединяющие большие полости решетки цеолитов, в значительной степени зависят от природы и размеров катионов, расположенных в непосредственной близости к этим окнам. [c.310]

Скелет цеолитов имеет каркасную структуру с относительно большими сотообразными полостями, которые сообщаются окнами малых размеров, так что все полости кристалла оказываются свя-запнымп между собой. От природы и состава цеолита зависит его форма п размер полостей, число которых огромно (например, в 1 г шабазнта З-Ю полостей). Поперечное сечение нолости шабазита составляет максимум 11,4 А, входные окна диаметром 4,9 А. Удельная поверхность каждой полости 750 м /г. Полости составляют около половины объема всего кристалла, иначе говоря, в кристалле шабазита одна половина объема приходится на долю атомов кремния, [c.98]

В периодической системе нет резкой границы между элементами с металлической структурой и элементами с ковалентной каркасной структурой (рис. 14-8). Это видно из того, что кристаллы некоторых элементов обладают свойствами, промежуточными между проводниками и изоляторами. Кремний, германий и а-модификация олова (серое олово) обладают кристаллической структурой алмаза. Однако межзонная щель между заполненной и свободной зонами в этих кристаллах намного меньше, чем для углерода. Так, ширина щели для кремния составляет всего 105 кДж моль (Как мы уже знаем, для углерода она равна 502 кДж моль .) Для германия ширина межзонной щели еще меньше, 59кДж моль а для серого олова она лишь 7,5 кДж моль Ч Металлоиды кремний и германий называются полупроводниками. [c.631]

Твердый диоксид углерода обнаруживает свойства молекулярного кристалла (он легко сжимается и сублимирует при 195 К), а твердый диоксид кремния (кварц, рис. 14-34) представляет собой неметаллический каркасный ковалентный кристалл (с высокой твердостью и температурой плавления 1883 К). Объясните это различие свойств двух оксидов, учитывая характер а- и тс-связывания в молекулах СО и SiOj. [c.642]

Система — это такое множество, элементы которого взаимно влияют друг на друга и преобразуют друг друга. Укажите множества и системы среди следующих объектов молекула 10 молекул 6,02-10 молекул газ при низком давлении, при высоком давлении газ при низкой температуре, при высокой температуре куча песка одна песчинка кристалл SIO2 молекула. S1O2 молекула О2 атом кремния атом кислорода. Когда, в зависимости от [c.14]

Согласно рентгеноструктурным исследования1М [32—34], алюмосиликатный скелет дегидратированного кристалла цеолита типа А пост,роен из одинаковых кубооктаэдрических структурных единиц (рис. 114), содержащих по 24 она кремния н алюминия, [c.280]

Ковалентная связь часто встречается и в кристаллах соединений. Так, карборунд Si состоит из атомов углерода и кремния, 6бразуюш.их тетраэдрическую решетку и связанных между собой ковалентной или, точнее, слабо полярной связью (вследствие несколько большей электроотрицательности углерода по сравнению с кремнием). [c.132]

Цеолитные i лтализаторы значительно более устойчивы к нагреву и обработке водяным паром. Их структура не деформируется даже при нагреве до 1100 °С. Считается, что повышенная стабильность обусловлена геометрической структурой кристаллической решетки цеолита. Влияют на нее также природа обменивающегося катиона, степень обмена, соотношение оксидов кремния и алюминия. Последнее подтверждает рис. 5.5. Природа обменивающегося катиона оказывает сильное влияние на стабильность цеолитов. Температура, при которой разрушается кристаллическая структура, возрастает с увеличением размера катиона в ряду щелочных металлов, что обусловлено способностью различных катионов заполнять пустоты в кристалле после дегидратации. Трехвалентные катионы образуют наиболее стабильные цеолиты. В промышленных катализаторах содержание натрия поддерживают на минимально возможном уровне для предотвращения деформации структуры цеолита при эксплуатации в реакторе. [c.107]

Удельная поверхность и пористая структура катализатора сильно зависят от способа удаления растворителя из осадка, геля, суспензии нли из пропитанного носителя. Этот способ выбирают с учетом того, в какой форме катализатор будет в дальнейшем использован. Часто применяют непосредственное выпаривание, но оно может привести к сегрегации компонентов. На микроструктуру также влияет скорость сушки, и ее следует регулировать. Интересные результаты получаются при замораживании силикагелей, содержащих большое количество воды. Замороженный продукт уплотнения геля оксида кремния становится не-растворпмым в воде, и после оттаивания оксид кремния приобретает структуру кристаллов льда. Так, если инициировать рост дендритных кристаллов льда, то можно получить волокна оксида кремния [21]. Методом замораживания были получены силикагели с чрезвычайно высокими удельными поверхностями порядка 1000 м /г. Замена воды в геле на спирт и выдерживание его при критических условиях в автоклаве привели к получению образцов с высокой удельной поверхностью и очень большими порами [22]. Использование для промывки геля жидкостей с более низким, чем у воды, поверхностным натяжением, например ацетона, предотвращает обусловленное капиллярными силами захлопывание узких пор при сушке геля. Одним из недостатков способа получения твердых веществ с высокой удельной поверхностью через образование геля является низкая концентрация твердого вещества в растворе. Приходится удалять большие количества растворителя, что требует дополнительных затрат. Кроме того, образуется чрезвычайно рыхлый порошок, и перед дальнейшим использованием его обычно формуют. [c.23]

Атомная кристаллическая решетка в своих узлах содержит атомы многовалентных элементов, которые связаны друг с друго.м прочными ковалентными связями.. 4томной кристаллической решеткой характеризуется небольшой круг веществ — это элементарные и некоторые сложные вешества, образованные атомами углерода, кремния, германия, бора.. 4томным кристаллам свойственны очень большая твердость, мал ит летучесть, очень высокая темиература илавления. [c.70]

Карбид, или так называемый карборунд, 31С. Это соединение образуется прн восстановлении оксида кремния 510 углем ири температуре около 2000°С АН = —66,1, А0 = —63,7 кДж/моль). Чистый карбид кремния — бесцветные кристаллы (технический окрашен обычно примесями в темный цвет). Кристаллическая решетка карбида кремния напоминает кристаллические решетки алмаза и элементарного кремния структуру кристаллов карборунда можно представить, если в расширенной решетке алмаза каждый второй атом углерода заменить атомом кремния. Плотность карбида кремния 3,22 г/см , его теплое.мкость 26,86 и энтропия 16,61 Дж,/(моль-К). Характерным свойством карборунда являются чрезвычайно большая твердость (в этом отношении он лишь немногим уступает а./шазу) и химическая инертность. Лишь при 2830°С он плавится с разложением. На карбид кремния не действуют даже сильнейшие окислители и кислоты, за исключением смеси азотной и [1лавиковой кислот. Он разлагается также при сплавлении со щелочами в присутствии кислорода. [c.359]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология