矽化鎂

矽化鎂（Magnesium silicide）,化學式為Mg2Si,是鎂元素和矽元素組成的一種無機化合物。矽化鎂是青色或淺紫色的粉末。Mg2Si是Mg-Si二元體系的唯一穩定化合物，它具有高熔點、高硬度、高彈性模量的特性，是一種窄帶隙n型半導體材料，在光電子器件、能源器件、雷射、半導體製造、恆溫控制通訊等領域具有重要套用前景。

基本介紹

• 中文名：矽化鎂
• 英文名：Magnesium silicide
• 別稱：dimagnesium silicide; Magnesiumsilicidepowder;
• 化學式：Mg2Si
• 分子量：76.69550
• CAS登錄號：22831-39-6
• EINECS登錄號：245-254-5
• 熔點：1102
• 密度：1.94
• 危險品運輸編號：UN 2624 4.3/PG 2
• 實驗室製取矽：用鎂與二氧化矽反應
• 儲存環境：乾性保護氣體保護，環境陰涼乾燥

簡介

分子式：Mg₂Si

製取

1.鎂屑與矽粉以3∶1的質量比進行混合，置於MgO舟中，在真空中加熱至450℃時開始反應，體積明顯膨脹，幾分鐘之後反應完畢。因得到的產物中含有過量的鎂，可將其打碎浸泡在無水乙醚中，用碘代乙烷處理可以把鎂溶解出來(用溴苯的乙醚溶液加一小粒碘處理亦可)。然後用乙醚洗滌，室溫下使乙醚揮發之後，在300℃乾燥，可得到灰藍色有光澤的矽化鎂的結晶。

2.用矽酸加熱數小時脫水製得SiO₂。將SiO₂細細研磨並與兩倍於SiO₂質量的鎂粉混合均勻後，置於鐵坩堝中，鐵坩堝又浸入冷水中。用點火劑點燃鎂粉，反應開始，耀眼的白光迅速遍及整個坩堝，立即蓋上帶有氣體導管的坩堝蓋，從導管通入氫氣流，反應結束，坩堝逐漸冷卻下來，產物矽化鎂熔結成一個硬塊。

晶體結構

Mg₂Si 是面心立方晶體，具有反螢石型結構，其中化合價為-4的矽原子位於立方體的頂點和面心位置，而Mg²⁺ 離子則位於晶胞中的八個正四面體頂點的位置上。晶胞中還留有四個間隙缺陷。

化學性質

金屬矽化物與非氧化性酸反應生成金屬鹽與矽烷（SiH₄）矽烷在空氣中能自燃。矽烷與氧氣反應生成二氧化矽和水。

Mg₂Si + 4H⁺→ 2Mg²⁺+ SiH₄↑

SiH4 + 2O₂ → SiO₂ + 2H₂O

套用

矽化鎂通常用於生產鋁合金，這種合金中含有大概1.5%的矽化鎂，具有陳化硬化特徵，可以形成Guinier-Preston區域和非常均勻的沉澱，這些都可以提高合金的強度。