背景及概述[1][2]
硅化錳是過渡金屬硅化物，是一類難熔的金屬間化合物，因其獨特的物理和化學性質(zhì)而被成功應用于互補金屬氧化物半導體元件、薄膜涂層、塊體結(jié)構(gòu)組件、電熱元件、熱電材料和光伏材料等領(lǐng)域。其納米材料更是表現(xiàn)出特別的電學、光學、磁學和熱電等性能，甚至在催化領(lǐng)域也具有潛在的應用價值。然而，冶金方法或物理方法等傳統(tǒng)的制備方法無法滿足過渡金屬硅化物納米材料的制備。因此，尋找簡單可控而普遍適用的制備方法對于過渡金屬硅化物納米材料的廣泛應用具有十分重要的意義。
結(jié)構(gòu)
應用[1-6]
1. 制備一種金屬陶瓷材料，包括如下組分：8-16重量份氧化鈷、5-10重量份二氧化鈦、5-10重量份碳化鋁、8-16重量份硅酸鎂、4-8重量份硅化鋯、2-5重量份硅化錳、2-5重量份碳化鈦、2-5重量份氮化鉭、4-8重量份氧化鉻鐵、4-8重量份硼化鉬。以氧化鈷、二氧化鈦、碳化鋁、硅酸鎂、硅化鋯、硅化錳、碳化鈦、氮化鉭、氧化鉻鐵、硼化鉬為原料，各成分之間相互作用、相互影響，制備的金屬陶瓷材料的硬度、抗折強度、拉伸強度高。
2. 制備高強節(jié)能保溫磚。其制備工藝為：A、將煤矸石粉末、硅化錳粉末、坡縷石粉末、檸檬酸渣混合焙燒；B、將普通硅酸鹽水泥、水鎂石纖維、短切玻璃纖維、水，然后加入步驟A中的粉末，攪拌均勻；C、將羥丙基瓜爾豆膠、季戊四醇硬脂酸酯、焦亞硫酸鈉、乙二醇二硬脂酸酯、聚羧酸減水劑，依次加入到混合物中，在60℃～65℃條件下攪拌均勻；D、將剩余物料加入到步驟C中的混合物中，攪拌均勻，然后送到壓磚機壓制成磚坯，送入蒸壓釜蒸養(yǎng)，即得保溫磚。采用特殊的配方經(jīng)過獨特工藝制成，具有抗壓強度高、不易開裂，保溫防火性能好等特點，適用于高層建筑的填充墻和低層建筑的承重墻。
3. 制備一種防靜電銅鋁復合材料。包括以下步驟：
(1)將銅板在脫脂劑中進行脫脂處、除銹和打毛處理；
(2)將經(jīng)過步驟(1)得到的銅板放置在耐火鑄型中，并保持銅板兩側(cè)有空腔；
(3)向熔煉爐中投入鋁、錫熔煉；
(4)熔煉爐溫度降低，向熔煉爐中加入硅化錳、納米二氧化硅、抗靜電劑、抗氧化劑；
(5)將步驟(2)的銅板和耐火鑄型一同進行預熱，然后澆注；
(6)澆鑄后，冷卻至室溫，得到銅鋁復合材料。制備方法工藝方便，合成效率高，能有效提高銅鋁復合材料產(chǎn)品的抗靜電性，堅實耐磨，不易老化。
4. 制備一種高強度碳化硅陶瓷材料。其由以下重量份原料制成：碳化硅80-90、氧化鎳2-4、硅化錳1-3、鉻粉1-2、石英砂4-6、二硼化鋯12-15、氮化鈦1-3、輝綠巖5-6、木節(jié)土2-4、硅烷偶聯(lián)劑5-7、環(huán)氧大豆油3-5、納米三氧化二鋁1-3、酒石酸0.5-0.7、過氧化氫0.5-0.8、水玻璃2-5、助劑6-7、水適量。上述碳化硅陶瓷材料密度大，強度高，添加的環(huán)氧大豆油、輝綠巖、木節(jié)土等在增強材料強度的基礎(chǔ)上保證了材料的穩(wěn)定性，添加的硅化錳、鉻粉、二硼化鋯、氮化鈦等則進一步提高了材料的強度，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。
制備
將2g(0.036mol)錳、2g(0.071mol)硅和10g(0.16mol)銅以小塊狀放入到一10mL Al2O3坩堝中，置于一支一端開口的石英安瓿中。抽空和熔封后，將安瓿放在一座碳硅棒高溫爐中。12h內(nèi)將溫度升高到1200℃，然后以10℃／h的速度降溫至500℃。將安瓿取出，冷卻，然后插入于一段直徑較粗的橡皮管中，打碎安瓿以便能安全地取出金屬錠。將富銅的Cu-Mn-Si基塊溶解在8mol/L硝酸中，八面體晶體便剩留下來，用水洗滌這些晶體并干燥，可以得到棱邊長達2mm的硅化錳晶體。將若干八面體晶體研成粉末并用GuinierHagg技術(shù)(Cu射線)進行研究?？梢愿鶕?jù)立方晶胞對所有的衍射線進行編目，α＝(4.560±0.001)A·(1A·=0.1nm，下同)這個數(shù)值在過去報道的MnSi2格距(4.558±0.001)的允許實驗誤差范圍內(nèi)。由于研細的晶體和過去制品具有很相似的晶格常數(shù)，表明錳大部分沒有被銅所取代。
主要參考資料
[1] CN201810027095.4一種金屬陶瓷材料
[2] CN201710917695.3一種制備高強節(jié)能保溫磚的方法
[3] CN201711123671.7一種銅鋁復合材料及其制備方法
[4] CN201711122528.6一種防靜電銅鋁復合材料的制備方法
[5] CN201510481657.9一種高強度碳化硅陶瓷材料及其制備方法
[6] CN201610605621.1一種高強度硅化物基金屬陶瓷襯板及其制備方法