承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具、发动机部件等。
(3)碳化硅陶瓷:具有熔点高、硬度大的优点。广泛应用于工农业生产、原子能工业、宇航事业等。
【例题2】 目前已有多个国家的大汽车公司试制无冷却式陶瓷发动机汽车,这种陶瓷柴油发动机部件的受热面是由耐高温且不易传热的氮化硅陶瓷材料制造的。
(1)氮化硅具有硬度大、熔点高、化学性质稳定的特点,根据性质,推测氮化硅陶瓷的用途________(填序号)。
A.制造汽轮机叶片 B.制造有色玻璃 C.制造永久性模具 D.制造柴油机部件
(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式:__________________________。
(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛的保护下加强热发生反应,可得纯度较高的氮化硅,反应的化学方程式为____________________________。
解析:本题解题的关键是挖掘题目所给信息,并把信息与新型无机非金属材料的特性、用途等知识有机结合。根据N和Si的原子结构及元素周期律的知识,可判断氮元素非金属性比硅强,故N显负价(-3),Si显正价(+4),由此可写出氮化硅的化学式为Si3N4。根据SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,可以写出Si3N4+12HF===3SiF4↑+4NH3↑。SiCl4与N2、H2的反应可理解为H2还原SiCl4制取Si,然后Si与氮气在高温下反应生成Si3N4:3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl。
答案:(1)ACD (2)Si3N4+12HF===3SiF4↑+4NH3↑
(3)3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl
变式训练2高温结构陶瓷与金属材料相比,优点是( )
A.耐高温耐腐蚀,不怕氧化 B.密度大,硬度大
C.韧性好,易于切削、锻打、拉伸 D.良好的传热导电性
解析:高温结构陶瓷具有高熔点、抗腐蚀、抗氧化、结构稳定、密度小、硬度大等优良性能;韧性好,易于切削、锻打、拉伸和良好的传热导电性是金属的优良性能。
答案:A