The Preparation of Unsymmetrical Diaminodimethylsilanes and the Cleavage of Silicon-Nitrogen Bonds by Acid Chloride

Seven unsymmetrical diaminodimethylsilanes were prepared. The reactions of these silylamine with benzoyl chloride indicated that in comparison with electronic, the steric effect played more important role on the reactivity of Si-N bond. As a new method, unsymmetrical diamide can produced by the reaction of the title compounds with diacid chloride.

卍字型无线高温高压传感器的设计与研究

论文介绍了一种利用硅碳氮(SiCN)材料制成的无线高温高压传感器。可以解决目前温度压力传感器所存在的量程狭窄、体积大、敏感度不足的问题。传感器由金属、硅碳氮基板和金属三层结构组成。结果显示,设计好的高温传感器可用于测量27℃~1 000℃范围内的温度,温度灵敏度约为0.77 GHz/°C,并可检测10 MPa~100 MPa的压力,压力灵敏度0.159 GHz/MPa。该传感器探测范围广泛,在航空发动机、工业生产、通信等领域提供技术支持。

外源氮和硅添加对毛竹植硅体碳的影响

【目的】探明植硅体和植硅体碳的形成对外源氮和硅的响应,开展外源氮和硅添加对毛竹Phyllostachys edulis植硅体碳碳汇能力的影响研究,以期为竹林碳汇提供理论参考。【方法】通过氮[尿素:0(N_(0))、250(N_(1))、500(N_(2))mg·kg^(−1)]和硅[硅酸钠:0(Si0)、75(Si_(1))、150(Si_(2))mg·kg^(−1)]二因素三水平正交栽培试验,采集毛竹叶、枝、秆、篼和凋落物样品,分析不同处理不同器官植硅体碳质量分数。【结果】随着硅添加量的增加毛竹不同器官及凋落物植硅体碳质量分数均呈上升趋势。不同处理叶、枝、秆、篼及凋落物植硅体碳质量分数分别为3.15~4.68、2.10~3.47、0.30~1.18、1.09~2.15和3.21~4.63 g·kg^(−1),均表现为N_(2)Si_(2)处理植硅体碳质量分数最高,N_(0)Si_(0)处理的植硅体碳质量分数最低。差异显著性分析结果表明:毛竹秆的植硅体碳质量分数在N_(0)Si_(1)和N_(0)Si_(0)处理分别与N_(2)Si_(2)处理间达显著差异(P<0.05)。相关性分析结果表明:植硅体碳与硅质量分数之间及植硅体碳与植硅体质量分数之间呈极显著正相关(P<0.01),决定系数(R^(2))分别为0.4818和0.4632。植硅体碳与碳质量分数之间存在极显著负相关(R^(2)=0.3183,P<0.01)。【结论】外源氮添加有助于毛竹对硅的吸收和有机物质的积累,外源硅添加有助于毛竹植硅体和植硅体碳质量分数的增加以及植硅体碳占碳比例的提高。

烧结气压对氮化硅陶瓷力学性能的影响

在氮化硅陶瓷气压烧结制备过程中,除烧结加热制度外,氮气压力对其性能影响也很大,为了制备出性能更为优异的氮化硅陶瓷,本文采用气压烧结法在不同压力下制备氮化硅陶瓷材料,研究氮气压力对氮化硅陶瓷材料力学性能的影响。结果表明:当氮气压力达到4 MPa左右时,获得的氮化硅陶瓷材料综合性能最佳,α相几乎全部转变为β相,β-Si_(3)N_(4)晶粒长径比约为5.5,相对密度约为97.9%,抗弯强度约为(671.83±30.00)MPa、维氏硬度(HV)约为1670.25±50.00、断裂韧性约为(7.83±0.3.0)MPa·m1/2;通过分析氮化硅陶瓷材料腐蚀面和压痕裂纹的微观结构,发现适当的氮气压力能促使裂纹在扩展路径上更易发生偏转、分叉等增韧机制,消耗裂纹扩散能量,从而提高氮化硅陶瓷材料的断裂韧性,本研究对氮化硅陶瓷材料的增韧具有一定的指导意义。

改性淀粉基碳氮硫硅环钢结构防火涂料的研究

本试验对淀粉进行改性,制备了改性淀粉基碳氮硫硅环保钢结构防火涂料,探究了改性淀粉加入量对涂料性能的影响,并对其进行阻燃机理分析。结果表明,改性淀粉的加入能显著增强涂层黏结性能,对其余基本性能无影响,符合GB 14907—2018的规定;改性淀粉能显著提高涂层发泡性能和耐火性能,改性淀粉加入量为2%~6%时,涂层发泡厚度大于3.0 cm,涂层背面温度小于183.6℃;改性淀粉在受热时形成熔融状态钠醚盐,具有较好传质传热作用,有利于气源物质同步气化,与碳源炭化协调一致,改性淀粉在289.1℃左右时开始分解,相变结束后残碳量约为36.5%,在涂层中主要起碳源和小部分气源作用,且能改善涂层的成膜性能,降低成本,具有较好应用前景。

硅对紫花苜蓿生长与土壤氮素吸收转化的影响

硅虽然不是植物生长发育所必需的营养元素,但是它在增强植物的光合作用、提高作物产量、促进植物对其他营养元素的吸收与利用、适当缓解因营养元素过多而引起的不良反应等方面都有积极的作用。为了研究硅肥对紫花苜蓿蓿(Medicago sativa)生长和吸收利用氮素的情况,连续2年,采用田间试验的方式对苜蓿的株高、叶色、干重以及与氮素的吸收和利用相关的3个指标(吸氮量、土壤全氮含量和土壤脲酶含量)进行了研究。结果表明:在试验期内,中高度的硅肥施用量对紫花苜蓿的株高、叶色、干重、吸氮量均有显著地促进作用,且显著增加了土壤的全氮含量和脲酶活性,对土壤中硝态氮的吸收和利用情况也优于不施或少施。结论认为施用硅肥对紫花苜蓿的生长以及吸收和利用土壤中盈余氮素的能力有明显地促进作用,综合产投比、环境影响等多种因素建议施用量为3.2 kg/667m^(2)(SiO_(2))(T3处理)。

CaLi-LSX分子筛的制备及其母液循环利用

通过对Ca-LSX分子筛进行Li^(+)交换制备了不同锂交换度的CaLi-LSX分子筛,对分子筛的离子交换工艺进行了改进,通过母液回用法降低了离子交换过程中的锂盐用量,并采用XRD,ICP,FTIR等表征手段及吸附热、静态竞争吸附、Rietveld精修等模拟计算对分子筛进行分析。实验结果表明,随锂交换度的提高,CaLi-LSX分子筛的吸附容量整体呈下降趋势,氮氧分离系数先升高后降低,在锂交换度43.7%时达到最高值5.23,此时氮气吸附容量为28.94 cm^(3)/g;Rietveld精修结果显示,单个晶胞中有10.357个Li^(+)位于SⅢ位点;母液回用法制备的分子筛吸附性能无显著下降,重复性好,产品锂交换度和常温氮氧吸附容量均相差较小,可使锂盐用量降低约90.6%。

高硅钢不同脱氧工艺下精炼渣系控制

针对“转炉→RH精炼→连铸”工艺流程生产的高硅钢精炼渣精准控制的难题,借助FactSage7.2商业热力学计算软件,计算了两种不同脱氧工艺下合理的精炼渣系控制范围。采用A脱氧工艺(铝脱氧硅合金化工艺)时,合理精炼渣系控制范围为氧化钙含量为53%~55%,二氧化硅含量在15%~18%,三氧化二铝含量为25%~30%,氧化镁含量为3%~5%,碱度为3~5;采用B脱氧工艺(硅脱氧铝合金化工艺)时,合理的精炼渣系的主要成分范围为:氧化钙含量为53%~56%,二氧化硅含量为12%~17%,三氧化二铝含量为25%~30%,氧化镁含量为3%~5%,碱度为3~4.5。采用工业两种对不同脱氧工艺精炼渣系吸附夹杂能力进行分析,结果表明B脱氧工艺下夹杂物数量、尺寸分布方面均优于A脱氧工艺。

碳化硅晶片生产废水处理工程实例

本研究选取上海某碳化硅晶片制造企业的生产废水处理项目进行案例分析。该企业的生产废水分别排至含氟、含氨、研磨及最终中和处理系统进行处理,采用化学沉淀、吹脱-吸收、混凝沉淀、酸碱中和等工艺进行处理,运行结果表明,废水处理最终出水水质满足《电子工业水污染物排放标准》(GB 39731—2020)中表1要求。本研究不仅为碳化硅晶片制造业的废水处理提供了技术参考,还针对废水排放量超出行业基准排水量的问题,提出了加强废水回收利用、中水回用等切实可行的改进措施。

减氮和氮硅配施对辣椒产量、营养品质及养分吸收利用的影响

以辣椒品种‘奥黛丽’为试验材料,采用基质栽培,设置正常施氮(N_(1.0),3.91 t/hm^(2))、60%施氮(N_(0.6),2.35 t/hm^(2))、40%施氮(N0.4,1.56 t/hm^(2))、不施氮(N0,0 t/hm^(2))4个供氮(基施)水平和2个硅肥(根施)水平(0,1.5 mmol/L),研究减施氮肥和氮硅肥配合施用对辣椒产量与营养品质及氮肥利用效率的影响效应,并筛选出最佳施肥处理,为辣椒的高产提质增效提供理论基础和技术参考。结果表明,(1)与正常供氮水平(N_(1.0))相比,辣椒果实产量在N_(0.6)条件下显著提高了19.93%,在N0.4和N0条件下均显著降低;与单一供氮处理相比,各配施硅肥处理的辣椒果实产量均显著提高。(2)与N_(1.0)处理相比,N_(0.6)处理更有利于促进辣椒果实中可溶性糖、还原糖、可溶性蛋白、维生素C含量的提高和可滴定酸、NO-3含量的降低,而N0.4和N0处理则有明显抑制效果;与单一供氮处理相比,各配施硅肥处理的辣椒果实品质均不同程度提高。(3)与N_(1.0)处理相比,N_(0.6)处理更有利于辣椒果实大量矿质元素的积累与氮肥农学利用效率的提高,其中N_(0.6)处理较N_(1.0)供氮水平下的辣椒氮肥农学利用效率提高了68.97%;与单一供氮处理相比,各配施硅肥处理的辣椒果实大量矿质元素含量和氮肥农学利用效率均不同程度提高;(4)通过对辣椒产量及果实品质指标的主成分分析,结果发现N_(0.6)+Si处理下的综合得分最高,即氮肥减施40%配施1.5 mmol/L的外源硅肥对辣椒产量、品质及氮肥的吸收利用促进效果最佳。

不同氮素水平下外源硅对辣椒生长、光合作用及氮代谢的影响

为探究不同氮素水平下施加外源硅对辣椒幼苗生长、光合作用及氮代谢的影响,以辣椒品种“奥黛丽”为试材,采用基质栽培,设置3913.5(N1)、2236.5(N2)、1564.5(N3)、0(N4)kg/hm^(2)4个不同土壤氮素水平和0(S0)、1.5 mmol/L(S1)2个外源硅肥水平,两者完全随机组合,共8个处理,研究辣椒植株的生物量、根系形态、矿质元素含量、光合特性与氮代谢相关酶活性变化。结果表明:(1)辣椒植株鲜重量与干物质积累量均随基质氮素水平的降低逐渐增加,施硅处理均显著提高了各氮素水平下鲜重量与干物质积累量;(2)N2水平更有利于辣椒植株地上部、地下部氮、磷、钙元素的积累,较N1水平提高了6.03%~23.97%,施硅处理后,不同氮素水平下植株中大量元素含量均进一步提高,其中N2S1处理对植株大量元素吸收的促进效果最佳,较N2S0显著提高了8.13%~45.10%;(3)与其他水平相比,N2水平显著提高了辣椒叶片中光合色素含量,施硅处理均显著提高了不同氮素水平下辣椒叶片光合色素含量与光合能力,其中N2S1处理下叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量最高,分别为2.97、1.11和0.58 mg/g FW;(4)辣椒叶片中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)的活性在N2水平下达最大值,与N1水平相比,GS、GOGAT活性分别显著提高了34.71%和19.87%,加硅后均显著提高了各氮素水平下叶片的氮代谢相关酶活性,其中N2S1处理较N2S0处理NR、GS和GOGAT酶活性提高了42.86%~80.47%。综上所述,氮肥减施40%更能促进辣椒幼苗的生物量累积、光合作用与氮代谢进程,配施1.5 mmol/L的外源硅后促进效果进一步提升。

氮系无卤阻燃剂对液体硅橡胶阻燃泡沫材料性能的影响

以2种不同黏度的乙烯基硅油复配物为基料、羟基硅油为发泡助剂、含氢硅油为交联剂、气相法二氧化硅为补强填料,添加铂催化剂、氮系无卤阻燃剂等制得液体硅橡胶阻燃泡沫材料,探讨了氮系无卤阻燃剂用量对硅橡胶泡沫材料物理性能、阻燃性能、泡孔形貌、热稳定性等的影响。结果表明,氮系无卤阻燃剂在硅橡胶泡沫材料体系中可充当抑制剂的作用,为制备样品提供更多的可操作时间;在用量相同的条件下,与氢氧化铝相比,采用氮系无卤阻燃剂更有利于制备密度低、压缩永久变形低、泡孔致密均匀的液体硅橡胶泡沫材料;随着氮系无卤阻燃剂用量从0增加到70份,硅橡胶泡沫材料的表观密度从0.240 g/cm^(3)升至0.545 g/cm^(3),微孔材料硬度从6.9度升至50.5度后有所回落,拉伸强度从115.6 kPa升至576.0 kPa后有所回落;随着氮系无卤阻燃剂用量从10份增加到70份,氧指数从24.4%升高到31.0%,垂直燃烧等级由V-2级提升到V-1级并最终达到V-0级;随着氮系无卤阻燃剂用量的增加,硅橡胶泡沫材料的泡孔均匀性和热稳定性降低,600℃时残余质量分数降低,添加10份、30份和50份氮系无卤阻燃剂的硅橡胶泡沫材料在600℃时残余质量分数分别为77.5%、65.4%和56.0%;氮系无卤阻燃剂的较佳用量为50份,此时硅橡胶泡沫材料的压缩永久变形为1.6%,25%压缩应力为66.3 kPa,拉伸强度为576.0 kPa,拉断伸长率为94.2%,氧指数为28.2%,垂直燃烧等级为V-0级。

氮掺杂工艺以及退火处理对直拉法单晶硅的影响

随着集成电路的飞速发展,要求超大规模集成电路用硅片具有更少的晶格缺陷及更低的有害杂质含量。因此,在晶体生长和器件制造过程中,必须对缺陷进行很好地控制,缺陷在硅材料的质量控制中起着关键作用。近年来通过氮掺杂控制缺陷动力学并改变缺陷的演变已被广泛应用于直拉法单晶硅中。本文以氮掺杂技术为基础,介绍了氮掺杂剂的基本性质及其与CZ硅中点缺陷的相互作用,氮掺杂对氧沉淀物、空洞的影响,以及退火处理对晶体原生颗粒、体微缺陷等的影响。

双层碳包覆SiO_(x)负极材料及其电化学性能研究

为了解决氧化亚硅负极材料导电率低及循环性能差的问题,以聚丙烯酰胺(PAM)为液相碳源进行一次碳包覆,再通过化学气相沉积以甲烷混乙炔为气相碳源进行二次包覆,制备了具有含氮碳层的双层包覆氧化亚硅负极材料(SiO_(x)@DC-N)。与纯气相包覆(SiO_(x)@GC)以及纯液相包覆(SiO_(x)@LC)的氧化亚硅负极材料相比,SiO_(x)@DC-N展现出优异的倍率性能与循环性能,在4C(1C=1500 mA/g)的电流密度下比容量达850.1 mAh/g,以5∶95混合石墨后制成18650圆柱电池,其在电流密度1C充放电700圈循环后容量保持率仍有92.70%。

施硅对水稻白叶枯病抗性及叶片抗氧化酶活性的影响

【目的】水稻白叶枯病是一种细菌性枯萎病害,是限制水稻生产的重要生物因素之一。通过田间接种白叶枯病菌,研究施硅对水稻叶片中丙二醛含量及抗氧化系统酶活性的影响及其抗白叶枯病的机理,为安全有效的防治病害提供理论依据。【方法】以唐粳2号水稻品种为材料,2013年在河北省秦皇岛市进行田间试验,试验在两个施氮水平[N 180 kg/hm^2(正常供氮,N180),450 kg/hm^2(高量供氮,N450)]下设3个硅处理[不施硅(-Si),施硅酸钠(Si1,以Si O_2计,70 kg/hm^2),施硅钙肥(Si2,以SiO_2计,70 kg/hm^2)],在水稻孕穗期采用剪叶法接种白叶枯病菌,研究硅对接种后30 d水稻病情指数和第1 d、3 d、5 d、7 d和10 d水稻叶片中丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响。【结果】接种白叶枯病菌后,正常供氮水平,施硅处理的病情指数比不施硅处理平均降低17.8%(P<0.05);高量供氮水平,施硅钙肥的病情指数比不施硅降低15.1%(P<0.05),而施硅酸钠的病情指数差异不显著。接种白叶枯病菌后,施硅处理的水稻叶片MDA均低于不施硅处理,且在正常供氮水平第7 d和高量供氮水平第3 d、第7 d差异达显著水平。接种白叶枯病菌后,正常供氮水平第1 d、第7 d和高量供氮水平第1 d、第5 d,施硅处理的水稻叶片中SOD活性均显著高于不施硅处理,且第1 d施硅钙肥的叶片SOD显著高于施硅酸钠处理;接种白叶枯病菌后,施硅处理的水稻叶片中CAT活性均高于不施硅处理,但未达显著水平;高量供氮水平第1 d、第7 d和第10 d施硅处理的水稻叶片中APX活性均显著高于不施硅处理。【结论】施硅能提高感病水稻叶片中SOD、CAT和APX的活性,降低水稻叶片中MDA含量,有效清除植物体内活性氧(ROS),从而增强了水稻抗白叶枯病的能力;在高量供氮水平下,硅钙肥抵御白叶枯病效果好于硅酸钠。

微氮硅单晶中的空洞型原生缺陷

研究了掺氮和不掺氮直拉硅单晶中 ,空洞型原生缺陷 (voids)的分布行为和其退火性质 .从两种晶体不同位置取样 ,观察与大尺寸 voids相关的流水花样缺陷 (FPD)沿晶体轴向的分布 ,然后在 10 5 0～ 12 5 0℃下 Ar气中退火不同时间 .实验结果表明在掺氮直拉硅中与较大尺寸 voids相关的 FPD缺陷的密度大量减少 ,其体内这种 FPD缺陷的退火行为与不掺氮直拉硅一样 ,在高温下才能被有效的消除 .这表明在直拉硅中掺氮可以抑制大尺寸的 voids的产生 ,而且掺氮硅中

硅氮化合物交联的缩合型双组分室温硫化硅橡胶的热稳定性

从热失重、交联密度和溶胶量等方面研究了甲基硅橡胶用硅氮化合物作交联剂经无催化交联所得硫化胶的热稳定性,表明其耐热性比用Si(OEt)_4在催化剂存在下所得的硫化胶高150℃;前者在350℃×60h下,失重率约3％,降解反应速率常数为0.42×10^(-3)h^(-1),活化能为330kJ/mol;后者在200℃×60h下分别为8％,1.29×10^(-3)h^(-1),70kJ/mol。

白光LED用硅氮基荧光粉材料研究进展

随着白光LED技术的迅速发展,传统YAG∶Ce3+荧光粉由于低显色性、高色温等因素制约而难以满足发展需求。利用近紫外芯片激发三基色荧光粉成为获得白光LED的一种有效途径,因而发展高性能三基色荧光粉具有重要意义,尤其红光发光材料更是当务之急。硅氮基化合物包含由SiN4四面体构成的网络结构,具有很高的化学稳定性和热稳定性。该类荧光粉因其结构的多样性,且在紫外-蓝光区具有高的吸收效率,因而随着基质和激活离子的改变,发射光谱可覆盖整个可见光区域,并具有较高的光转换效率和光色稳定性,对温度和驱动电流的变化不敏感等优点,因而此类研究对白光LED的发展具有深远的影响。综述了近年来硅氮基荧光粉制备方法及研究的最新进展,系统地归纳总结了硅氮基荧光粉的晶体结构及发光性能等特性,并分析了目前国际上对该材料的研究动态及应用情况。

氮杂质对直拉单晶硅中位错的作用

通过常温下压痕之后的高温热处理实验 ,研究了掺氮直拉硅单晶 (NCZSi)中氮杂质对位错滑移的钉扎作用 ,以及塑性变形能在热处理过程中通过位错的滑移释放的机理 .实验结果表明氮杂质对位错有着较强的钉扎作用 ,使掺氮直拉硅单晶中的位错在同一温度下热处理时的滑移距离均小于普通直拉硅单晶 (CZSi) .同时指出 ,NCZSi的位错激活能比 CZSi的要高 ,NCZSi中塑性变形能通过位错滑移释放较 CZSi快 。

氮硅配施对水稻叶片光合作用和氮代谢酶活性的影响

以宁粳1号和汕优63为试材,研究不同水平氮肥配施硅肥对水稻叶片叶绿素含量、光合作用、转氨酶活性以及叶片硅素营养的影响。结果表明:在同一氮肥水平下,施用硅肥可不同程度地延缓成熟期剑叶叶绿素含量的下降,提高光合速率和气孔导度,降低胞间CO2浓度,改善叶片光合功能;施用氮肥和硅肥均能提高水稻剑叶中谷草转氨酶(GOT)、谷丙转氨酶(GPT)活性,并且随着施硅肥量增加,水稻叶片硅素积累量与GOT活性呈极显著正相关关系。