вхатсапп

+86 15518824805

Процес производње силицијум нитрида

Feb 27, 2025 Остави поруку

У зависности од начина производње, производи силицијум нитрида могу се поделити на производе реакционог синтеровања, производе врућег пресовања, производе атмосферског синтеровања, производе изостатског пресовања и производе реакционог поновног печења. Међу њима, реакционо синтеровање је широко коришћена метода за производњу ватросталних производа од силицијум нитрида.

Метода реакционог синтеровања омогућава добијање производа од силицијум нитрида пресовањем или изостатичким пресовањем фино млевеног силицијумског праха (величина честица обично не прелази 80 микрона), сушењем зеленог тела, загревањем до 1350-1400 степени у азоту и нитрирањем током процеса печења. У овом начину производње, услови сировине, процес печења и атмосфера имају велики утицај на карактеристике производа.

Силицијумски прах садржи много нечистоћа као што су Фе, Ца, Ал, Ти, итд. Фе се сматра катализатором у процесу реакције. Може да подстакне дифузију силицијума, али у исто време може да изазове дефекте као што су поре. Главна улога Фе је као адитива: може деловати као катализатор у процесу реакције, промовишући стварање оксидног филма СиО2 на површини производа; формирају систем растапања гвожђа-силицијум, а азот се раствара у течном ФеСи2, промовишући формирање -Си3Н4. Међутим, ако су честице гвожђа превелике или је њихов садржај превисок, на производу ће се појавити недостаци као што су поре, што ће смањити његове перформансе. Типично, количина додатог гвожђа је 0-5%. Нечистоће као што су Ал, Ца и Ти лако формирају ниску еутектику са силицијумом. Одговарајуће количине адитива могу унапредити синтеровање и побољшати перформансе производа.

Што је ситнија величина честица силицијум праха, већа је специфична површина и нижа је температура печења. У поређењу са већим силицијумским прахом, финији силицијумски прах садржи више -Си3Н4 у производу. Смањење величине честица силицијумског праха може смањити микроскопску величину пора у производу. Одговарајући однос величине честица може повећати густину производа.
 

Температура има велики утицај на брзину нитрирања. Реакција нитрирања почиње на температури од 970-1000 степени, а брзина реакције се убрзава на температури од око 1250 степени. У фази високе температуре, пошто је то егзотермна реакција, ако температура брзо пређе тачку топљења силицијума (1420 степени), може доћи до протока силицијума, а јаки предформи силицијумског праха ће се истопити и ломити.