Силицид в Томске

Бинарное соединение металла с кремнием при степени окисления последнего -4 получило название силицида. Строение таких кремнистых соединений полностью зависит от типа ионной связи: металлоподобная кристаллическая цепочка или ионно-ковалентные связи. В моносилицидах один атом металла соединен с одним атомом кремния, в полисилицидах присутствует два, три и больше атомов кремния.

Способы получения кремнистых соединений:

• сплавление с кремнием щелочных и щелочно-земельных элементов;
• реакция между гидридами металлов и кремнием;
• прямое взаимодействие оксида кремния на избыточное количество металла.

Основные свойства силицидов

Все металлоподобные кремнистые соединения электропроводны, так же среди них выделяют диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики и антиферромагнетики. Для кремнистых соединений активных элементов 1 группы характерно бурное взаимодействие с водой, кислородом, при этом выделяются силаны. С водой, щелочами совершенно не взаимодействует силицид магния, но он вступает в реакцию с кислотами. Разлагаются водой, растворами щелочей и кислот силициды щелочноземельных элементов (кальция, бария, стронция, радия), а соединения лантаноидов стойки к воздействию кислорода воздуха, воды, кремнистые соединения актиноидов подвержены окислению, но устойчивы к кислотам.

Для силицидов молибдена, хрома и других переходных металлов характерно образование поверхностного оксида, который повышает тугоплавкость вещества.

Применение силицидов

Добавление силицидов металлов в жаростойкие сплавы повышает устойчивость к воздействию кислорода и тугоплавкость соединений по сравнению со сплавами чистых металлов. Дисилицид молибдена, титана позволяет увеличить тугоплавкость нагревательных элементов электропечи, а силицидный слой на вольфрамовых, танталовых изделиях увеличивает жаростойкость в разы. Огнеупорность силицидов сделала соединения востребованными в химической отрасли при производстве теплообменников, облицовочных материалов (силицид бора) и проч. Дисилициды кобальта, марганца, хрома широко используются как полупроводники при высоких температурах, силицид гафния востребован как добавка электрокатализатора. Практически все кремнистые соединения редкоземельных элементов нашли применение в ядерной физике, а дисилицид циркония входит в состав горючего, играет роль раскислителя, добавляется при производстве каучука, глазури, белил, стекла.