ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Кислородные соединения кремния из "Низшие окислы кремния и алюминия в электрометаллургии " Кислородные соединения кремния имеют существенное значение для целого ряда технологических процессов в химии и металлургии. Важную информацию о кислородных соединениях можно получить из диаграммы состояния 81—О. Однако она исследована недостаточно. Трудность изучения заключается в малой устойчивости кислородных соединений — субокислов при низких температурах. Поэтому имеющиеся диаграммы состояния системы 81—О носят гипотетический характер. [c.10] По данным [19] (рис. 3, а) система 81—0 имеет эвтектику при 20—ЗОат. % О в кремнии, по [20] (рис. 3, б) при 10 ат. % О. [c.11] О температуре плавления эвтектики сведений нет. [c.11] В системе 810—810з предполагается эвтектика, имеющая по [19] температуру выше 1470° С. Согласно [20] ее температура соответствует 1500° С. Таким образом, принято считать температуру эвтектики выше температуры перехода а-тридимит а-кристо-балит. Для всех исследований характерно представление о мета-стабильном состоянии моноокиси кремния и ее температуре плавления, лежащей между 1500—1600° С. [c.11] Благодаря этому его устойчивость будет повышаться с ростом температуры (правило Ле-Шателье). В настоящее время в достаточной степени обосновано существование кроме двуокиси кремния низших окислов — SiO, SijOg и SI3O4. [c.12] Моноокись кремния термодинамически устойчива только в состоянии газа. Изучению ее свойств посвящены многочисленные исследования, которые подробно изложены в работах [24—26]. Впервые моноокись кремния была идентифицирована спектрографически в работах [27, 28]. Она образуется при восстановлении кремнезема кремнием, карборундом, углеродистыми восстановителями и в силикотермических процессах. [c.12] Авторы [29] считают, что нижняя граница устойчивости моноокиси кремния соответствует температуре 1180° С. [c.12] Авторы [30] предполагают, что область устойчивости SiO начинается выше 900° С. Они делают этот вывод на основании изучения структур окисных пленок на образцах кремния. По их мнению, существуют две температурные области, в которых механизм окисления и фазовый состав окисла различны. Окисление при температурах ниже 900° С идет по реакции Si + О2 = SiO с образованием поликристаллической двуокиси кремния. В интервале 900—1250° С образуется аморфная двуокись кремния, вследствие протекания реакции через стадию образования низшего окисла. [c.12] Гельд и М. И. Кочнев [32] синтезировали твердую моноокись иа эквимолекулярной смеси Si и SiOg в ампулах из армко-железа в вакууме (10 —Ю мм рт. ст.) при 1250—1350° С. Пары моноокиси кремния конденсировались на холодных частях трубки из армко-железа. [c.13] На рис. 5 представлена зависимость упругости пара моноокиси кремния от температуры по экспериментальным данным [32, 33]. Из сопоставления результатов видно, что упругость пара над твердой моноокисью кремния заметно ниже, чем над смесью кремния с кремнеземом. Причина несовпадения результатов, по-видимому, заключается в заметной адсорбционной способности твердой моноокиси. Авторы [32] подвергали моноокись кремния дегазации при 600° С и давлении 10 —10 мм рт. ст. и наблюдали удаление поглощенных при нормальной температуре газов в количестве до 1 % от массы образца. Вероятно, часть кислорода могла хемосорбироваться на моноокиси кремния и при нагреве окислить ее поверхность. [c.13] Структура и свойства твердой моноокиси кремния в значительной степени зависят от условий ее конденсации. При охлаждении в инертной среде и давлении, близком к атмосферному, моноокись кремния образуется в виде легкоотделимого рыхлого налета светло-коричневого цвета. В условиях вакуума она представляет собой плотный налет смолоподобного вида. Возможно, форма образующейся твердой моноокиси зависит также от состояния молекул SiO в газовой фазе. [c.14] Автор [35] рассмотрел условия образования пленок при испарении веществ в вакууме и отметил, что при атмосферном давлении в конденсированной фазе образуются легкоотделимые островного типа осадки. В вакууме при 10 —10 мм рт. ст. происходит образование тонких пленок. Автор [35] считает, что причина этого явления заключается в числе столкновений молекул в объеме. При большом числе столкновений и малой длине свободного пробега молекулы вещества могут образовывать однородные или разнородные комплексы. Вероятно, при атмосферном давлении пары моноокиси кремния существуют не в молекулярном состоянии, а в виде олигомеров (SiO) и при конденсации образуют рыхлый налет с высокомолекулярной структурой. [c.14] Многочисленные исследования свойств твердой моноокиси кремния вызваны использованием ее в качестве перспективного материала в электронной промышленности [36]. [c.14] Моноокись кремния не растворяется в кислотах, кроме плавиковой и то при нагревании. В 25%-ном растворе едкого натра медленно взаимодействует с выделением водорода. В атмосфере двуокиси углерода и паров воды окисляется при 400— 500° С [37]. [c.15] Физические свойства моноокиси кремния сильно зависят от условий ее получения, поэтому результаты исследований часто носят противоречивый характер. До сих пор не установлена однозначно структура твердой моноокиси. Бауман [38] на основании расшифровки рентгенограмм образцов, полученных в электропечах и близких по составу к моноокиси кремния, делает вывод, что SiO в твердом состоянии представляет собой мелкодисперсную смесь Si и SiOg. [c.15] В противоположность Бауману Инузука [39, 40] считает возможным существование кристаллической моноокиси кремния с пространственной группой и с а = 6,4 А. [c.15] Примечание. О. с. — очень сильная ел. — слабая с. — сильная о. ел. — очень слабая ср. — средняя о. о. ел. — очень, очень слабая. [c.15] Вернуться к основной статье