Cтраница 2
С помощью гидролиза золи могут быть получены только в том случае, если один из продуктов гидролиза практически нерастворим, а другой является слабым электролитом. Примером синтеза золя с помощью гидролиза является получение прозрачного гидрозоля кремневой кислоты при введении чистого сульфида кремния в большое количество воды. Образующийся при этом сероводород должен быть удален из системы осторожным нагреванием. [16]
Цепные неорганические полимеры-это аналога органических лаков, стекол, пластиков, каучуков и волокон. Полимеры серы, селена, теллура и их сополимеры, поли-фосфонитрилгалогениды, лолисиликаты и лолифосфаты, сульфид кремния, йодид золота, борный ангидрид и др. имеют много общего с органическими полимерами, и это обусловлено прежде всего щепным строением макромолекул тех и других. Особенности свойств веществ, имеющих такое строение, мы рассмотрим сначала на примере хорошо изученных цепных органических полимеров. [17]
Неорганические полимеры обладают не только термостойкостью и твердостью, но и, подобно органическим, могут быть эластичными. Например, стеклянное волокно не горит, не гниет, не впитывает влагу, не боится действия большинства кислот и щелочей; или синтетический асбест, отличающийся от природного большим постоянством свойств и химического состава, а также более высокой термостойкостью; или полученный полимер сульфида кремния, имеющий асбестоподобную структуру. Ныне твердо установлено, что неорганическая природа многих больших молекул не исключает эластичности и других типичных свойств органических полимеров. Таким образом, на границе органической и неорганической химии оформилась и успешно развивается новая ветвь - неорганические полимеры. Все новые и новые открытия совершаются в этой области. [18]
Усилители, использующие пьезоэффект, были построены на кристалле сульфида кадмия. Устроены они следующим образом. Кристалл сульфида кремния помещают между пьезоэлектрическими преобразователями. Если к такому кристаллу приложить постоянное ускоряющее поле, то электроны могут двигаться по направлению к выходному пьезоэлектрическому преобразователю. Усиление возникает в тот момент, когда скорость распространения электрических колебаний несколько превысит скорость-упругих колебаний. [19]
Нитрид, сульфид, селенид и подобные им бинарные соединения можно получать, действуя на аналогичное бинарное соединение другого элемента соответствующим гидридом. Эти реакции относятся к числу обратимых и напоминают обычные обменные реакции солей с кислотами. Например, при действии сероводородом на селенид кремния при высоких температурах получаются частично селеноводород и сульфид кремния. Этот метод существенного препаративного значения не имеет и применяется в ограниченном числе случаев. [20]
Все они, кроме нитрида серы, могут быть получены путем синтеза из простых веществ. Нитрид серы N4S4 взрывоопасен, SC14 существует только при t О С. Соединения серы с электроположительными металлами солеобразны, соединения с большинством / з-элементов - ковалентные молекулы; только сульфиды кремния и бора - полимерные соединения. [21]
В качестве хлорирующего и восстановительного агента может быть использован фосген. Так, SiCl4 получают при действии фосгена на кремнезем в присутствии сажи как катализатора. Из других реакций, приводящих к образованию тетрахлорида кремния, следует отметить нагревание аморфного кремнезема в парах пента-хлорида фосфора, взаимодействие хлорида ртути с сульфидом кремния, смеси хлора и паров хлористой серы с кремнеземом, кремнефтористого натрия с хлоридом алюминия, четыреххлористо-го углерода с контактной массой кремния и меди. [22]
Образование сульфида кремния по реакции ( 4) начинается при 1100 С и заканчивается при 1450 С. Кремнезем, содержащийся в боксите, на 50 % переходит в SiS2, а остальное количество его восстанавливается до кремния и переходит в ферросплав. Восстановление окиси кремния по реакции ( 2) начинается при температуре 1585 С. Образовавшийся при этом сульфид кремния почти полностью улетучивается. [23]
Для получения высоких значений максимальной крутизны и тока стока полевого транзистора в качестве исходного материала его токопроводящего канала желательно брать полупроводник с наибольшей подвижностью основных носителей заряда. Необходимость в высоком входном сопротивлении ( малый обратный ток перехода) требует выбирать в качестве исходного материала полупроводник с широкой запрещенной зоной. При изготовлении полевых транзисторов выгодно брать интерметаллические соединения, в частности арсенид галлия, у которого подвижность основных носителей заряда выше, чем в германии, а ширина запрещенной зоны больше, чем у кремния. В настоящее время наиболее широко распространены кремниевые полевые транзисторы ( их иногда делают из сульфида кремния и карбида кремния), которые обладают более высоким по сравнению с германиевыми входным сопротивлением и сохраняют работоспособность до 120 С. [24]
Смесь порошков кремния и серы, взятой в 1 1 раза больше стехиометри-ческого количества, помещают в запаянную с одной стороны стеклянную трубку ( стекло разотерм или приборное стекло 20; внутренний диаметр 10 - 20 мм) и уплотняют ее путем встряхивания. Такое постепенное умеренное нагревание необходимо, поскольку сильное нагревание всего содержимого легко может привести к выбросу с образованием опасного языка пламени. После охлаждения трубку разбивают, а сырой продукт, состоящий из - 20 - 25 % SiS в смеси с SiSj и непрореагировавшим кремнием, нагревают в течение 1 ч при 450 - 500 С и давлении 10 - 2 - 10 - 3 мм рт. ст. в кварцевой трубке, закрытой с одной стороны для того, чтобы удалить избыток серы. После этого сырой продукт помещают в чистую кварцевую трубку / ( см. рис. 259; внутренний диаметр трубки 45 мм, толщина стенок 1 - 2 мм, длина - 270 мм) и нагревают при давлении 10 - 2 - 10 - 3 мм рт. ст. до 850 С при помощи подходящей для этой цели печи, например печи с силитовыми стержнями. При этом в результате дис-пропорционирования образуется дополнительное количество SiS, который, как и сульфид кремния ( II), содержащийся в сыром продукте, в течение 5 - 6 ч возгоняется и конденсируется на холодных частях трубки в виде коричнево-красного стекла. [25]