Силицид магния
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
Силицид магния | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.041.125 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Число | 2624 |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| Мг 2 Си | |
| Молярная масса | 76.695 g·mol −1 |
| Появление | Серые кубические кристаллы [1] |
| Плотность | 1,99 г см −3 [1] |
| Температура плавления | 1102 ° C (2016 ° F; 1375 К) [1] |
| реагирует [1] | |
| Структура [2] | |
| Антифлюорит (кубический), cF12 | |
| Фм 3 м, #225 | |
а = 0,6351 нм
| |
Формульные единицы ( Z )
|
4 |
| Опасности | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности
|
реагирует с водой с образованием пирофорного силана |
| СГС Маркировка : | |
| |
| Предупреждение | |
| H261 | |
| П231+П232 , П280 , П370+П378 , П402+П404 , П501 | |
| Родственные соединения | |
Другие катионы
|
Силицид кальция |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Силицид магния Mg 2 Si — неорганическое соединение, состоящее из магния и кремния . Выращенный Mg 2 Si обычно образует черные кристаллы; они являются полупроводниками с проводимостью n-типа и имеют потенциальное применение в термоэлектрических генераторах . [3]
Кристаллическая структура
[ редактировать ]Mg 2 Si кристаллизуется в структуре антифлюорита. В гранецентрированной кубической решетке центры Si занимают углы и гранецентрированные позиции элементарной ячейки, а центры Mg занимают восемь тетраэдрических позиций внутри элементарной ячейки. Координационные числа Si и Mg равны восьми и четырем соответственно. [2]
Синтез
[ редактировать ]Его можно получить путем нагревания диоксида кремния SiO 2 , содержащегося в песке , с избытком магния . В процессе сначала образуются металлический кремний и оксид магния , а если использовать избыток SiO 2 , то образуется элементарный кремний:
- 2 Mg + SiO 2 → 2 MgO + Si
При наличии избытка Mg Mg 2 в результате реакции оставшегося магния с кремнием образуется Si:
- 2 Mg + Si → Mg 2 Si
Эти реакции протекают экзотермически, [4] даже взрывоопасно. [5]
Реакции
[ редактировать ]Силицид магния можно рассматривать как состоящий из Si 4− ионы. Таким образом, он реагирует с кислотами. Так, при обработке силицида магния соляной кислотой образуются ( SiH 4 ) и хлорид магния силан :
- Mg 2 Si + 4 HCl → SiH 4 + 2 MgCl 2
серную кислоту Также можно использовать . Эти реакции протонолиза типичны для 2-й группы ( щелочно-земельных металлов ) и 1-й группы ( щелочных металлов ) силицидов . Раннее развитие гидридов кремния было основано на этой реакции. [5]
Использование
[ редактировать ]Силицид магния применяется для создания алюминиевых сплавов серии 6000 , содержащих примерно до 1,5% Mg 2 Si. Сплав этой группы может подвергаться старению с образованием зон Гинье-Престона и очень мелкого выделения, что приводит к увеличению прочности сплава. [6]
Силицид магния — узкозонный полупроводник . Его выращенный кристалл демонстрирует проводимость n-типа, но его можно изменить на p-тип путем легирования Ag, Ga, Sn и, возможно, Li (при высоком уровне легирования). Основное потенциальное применение Mg 2 Si в электронной промышленности – термоэлектрические генераторы . [3] [7]
Ссылки
[ редактировать ]
- ^ Перейти обратно: а б с д Хейнс, Уильям М., изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press . п. 4.74. ISBN 1-4398-5511-0 .
- ^ Перейти обратно: а б Нода Ю., Кон Х., Фурукава Ю., Оцука Н., Нисида И.А., Масумото К. (1992). «Получение и термоэлектрические свойства полупроводников твердого раствора Mg 2 Si 1-x Ge x (x = 0,0 ~ 0,4)» . Матер. Пер., ДЖИМ . 33 (9): 845–850. дои : 10.2320/матертранс1989.33.845 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б Хираяма, Наоми (2019). «Легирование термоэлектрического Mg 2 Si примесями замещения и внедрения p-типа: теоретическое исследование» . наук. Технол. Адв. Мэтр . 20 (1): 160–172. Бибкод : 2019STAdM..20..160H . дои : 10.1080/14686996.2019.1580537 . ПМК 6419642 . ПМИД 30891103 .
- ^ Эрлих, П. (1963) «Щелочноземельные металлы», стр. 920 в Справочнике по препаративной неорганической химии , 2-е изд., Том. 1. Брауэр Г. (ред.). Академик Пресс, Нью-Йорк.
- ^ Перейти обратно: а б Сток, Альфред; Сомиески, Карл (1916). «Кремниевые водороды. I. Кремниевые водороды, образующиеся из силицида магния и кислот» . Отчеты Немецкого химического общества . 49 : 111–157. дои : 10.1002/cber.19160490114 .
- ^ «Свойства и выбор: цветные сплавы и материалы специального назначения» в Справочнике ASM , 10-е изд., Том. 1 октября 1990 г., ASM International, Materials Park, Огайо. ISBN 0871703785 .
- ^ Борисенко, Виктор Евгеньевич (2013). Полупроводниковые силициды: основы, образование, свойства . Springer Science & Business Media. стр. 187, 287. ISBN. 978-3-642-59649-0 .
