氮化硅_Si_N_伸缩振动的衰减全反射红外光谱研究_王维.pdf

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1、ＤＯＩ：１０．１１９７３／ｌｈｊｙ－ｈｘ２０１６１１００１氮化硅νＳｉ－Ｎ伸缩振动的衰减全反射红外光谱研究王维１，隋丽丽２，李中秋３，李永１，于宏伟３＊（１．齐齐哈尔大学轻工与纺织学院，齐齐哈尔１６１００６；２．齐齐哈尔大学化学与化学工程学院，齐齐哈尔１６１００６；３．石家庄学院化工学院，石家庄０５００３５）摘要：采用变温傅里叶变换衰减全反射红外光谱法（ＡＴＲ－ＦＴＩＲ），在３１３～３９３Ｋ温度范围内，分别研究了α－氮化硅和β－氮化硅分子结构的红外一维光谱、红外二阶导数光谱和红外四阶导数光谱，并针对氮化硅Ｓｉ－Ｎ伸缩振动，利用二维相关红外光谱考察了温度变化对氮化硅分子结构的影响。结果表

2、明：在波数９５０～８５０ｃｍ－１范围内，氮化硅主要存在着Ｓｉ－Ｎ伸缩振动模式（ν）。随着测定温度的升高，α－氮化硅ν红外吸收强度的变化顺序为８７４ｃｍ－１－１Ｓｉ－ＮＳｉ－Ｎ＞８８６ｃｍ＞－１，而红外吸收强度的变化顺序为８７６ｃｍ－１－１－１。８８０ｃｍβ－氮化硅νＳｉ－Ｎ＞８８０ｃｍ＞８９０ｃｍ关键词：二维红外光谱；α－氮化硅；β－氮化硅；热变性中图分类号：Ｏ４３４．３文献标志码：Ａ文章编号：１００１－４０２０（２０１６）１１－１２４１－０５ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＳｔｒｅｔｃｈｉｎｇＶｉｂｒａｔｉｏｎｏｆＳｉｌｉｃｏｎＮｉｔｒｉｄｅ（Ｓｉ－Ｎ）ＭｏｌｅｃｕｌｅｂｙＡＴＲ－ＦＴＩＲＳ１，

3、ＳＵＩＬｉ－ｌｉ２，ＬＩＺｈｏｎｇ－ｑｉｕ３，ＬＩＹｏｎｇ１，ＹＵＨｏｎｇ－ｗｅｉ３＊ＷＡＮＧＷｅｉ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙａｎｄＴｅｘｔｉｌｅ，ＱｉｑｉｈａｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｑｉｈａｒ１６１００６，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＱｉｑｉｈａｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｑｉｈａｒ１６１００６，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００３５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａ

4、ｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆα－ｓｉｌｉｃｏｎｎｉｔｒｉｄｅａｎｄβ－ｓｉｌｉｃｏｎｎｉｔｒｉｄｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｒｏｎｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＩＲ－，２ｎｄｄｅｒｉｖａｔｉｖｅＩＲ－ａｎｄ４ｔｈｄｅｒｉｖａｔｉｖｅＩＲ－ｓｐｅｃｔｒｏｇｒａｍｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙＡＴＲ－ＦＴＩＲＳｉｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｅｏｆ３１３－３９３Ｋｗａｓｍａｄｅ，ａｎｄｓｐｅｃｉａｌａｔｔｅｎｔｉｏｎｗａｓｐａｉｄｏｎｔｈｅｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃｏｎｎｉｔｒｉｄｅｍｏｌｅｃｕｌｅ，ａｎｄｏｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｈａｎｇｅｉｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ

5、ｅｏｎｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｉｌｉｃｏｎｎｉｔｒｉｄｅｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＩＲ－ｓｐｅｃｔｒｏｇｒａｍｓ．ＩｔｗａｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆＳｉ－Ｎ（νＳｉ－Ｎ）ｗａｓｆｏｕｎｄｍａｉｎｌｙｉｎｔｈｅ－１－１ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒｓｒａｎｇｅｄｆｒｏｍ９５０ｃｍｔｏ８５０ｃｍ．Ｗｉｔｈｔｈｅｒａｉｓｅｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ，ｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆＩＲ－ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆα－－１－１－１，ｗｈｉｌｅｆｏｒ，ｔｈｅｏｒｄｅｒｓｉｌｉｃｏｎｎｉｔｒｉｄｅ（νＳｉ－Ｎ）ｃｈａｎｇｅｄｉｎｔｈｅ

6、ｏｒｄｅｒｏｆ８７４ｃｍ＞８８６ｃｍ＞８８０ｃｍβ－ｓｉｌｉｃｏｎｎｉｔｒｉｄｅ－１－１－１ｏｆｃｈａｎｇｅｉｎＩＲ－ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｉｎｔｅｎｓｉｔｙｈａｐｐｅｎｅｄｔｏｂｅ８７６ｃｍ＞８８０ｃｍ＞８９０ｃｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＩＲｓｐｅｃｔｒｏｇｒａｍ；α－Ｓｉｌｉｃｏｎｎｉｔｒｉｄｅ；β－Ｓｉｌｉｃｏｎｎｉｔｒｉｄｅ；Ｔｈｅｒｍａｌｄｅｎａｔｕｒａｔｉｏｎ氮化硅是一种在很宽的温度范围内具有一定的热导率、低热膨胀系数、弹性模量较高的高强度硬陶［１－１０］瓷。氮化硅具有优良的耐热冲击性能，可在高收稿日期：２０１５－１１－２３温下承受高载荷并具备优异的

7、耐磨损性能，此性能基金项目：河北省高等学校科学技术研究项目（Ｚ２０１４１１２）；石与其特殊的理化结构有关。研究氮化硅结构的方法家庄市科技计划课题（１４１０７１２７１Ａ）主要有Ｘ射线衍射法、高分辨率电镜法、拉曼光谱作者简介：王维（１９８１－），女，黑龙江齐齐哈尔人，讲师，工学［１１－１７］法及红外光谱法等，其中红外光谱法是研究氮硕士，主要从事包装材料的教学与科研工作。＊通信联系人。Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｈｗ０４１１＠１６３．ｃｏｍ化硅结构常用的方法。但