高纯氮化硅纳米陶瓷粉的合成制备新技术

新能源 新材料
所处阶段 中试
所属城市 山东
转化方式 不详
所属单位 济南大学

成果简介

氮化硅陶瓷是一种六方晶体结构的无机非金属强共价键化合物,有两种同素异构体,α-氮化硅和 β-氮化硅。其中,α 相是亚稳态的低温相,β 相是稳定的高温相,一般认为 α-氮化硅在 1 400~1600 ℃时发生不可逆相变,转变为 β-氮化硅。因为其 N 原子和 Si 原子的结合力很强,氮化硅具有优良的力学性能,如:强度高,韧性好,稳定性好,化学性能稳定,绝缘性好,硬度高等优点,已被广泛应用于高温发动机、高速切削等多个领域。由于氮化硅是一种强共价键化合物,共价键程度为 70% ,在烧结过程中,体扩散系数不到 10-7,因此氮化硅的烧结较为困难,往往需要较高的烧结温度,甚至还需要在高压条件下烧结,既浪费了资源,又增加了成本。为降低烧结温度,提高烧结活性,就需要高纯、超细的氮化硅粉体。氮化硅粉体的制备方法有很多,总体可分为 3 大类:固相反应法、液相反应法、气相反应法。其中,固相反应法可分为直接氮化法、碳热还原法、自蔓延法等;液相反应法可分为热分解法、溶胶-凝胶法等;气相反应法可分为高温气相反应法(CVD)、激光气相反应法(LICVD)、等离子体气相反应法(PCVD)等。

应用场景

不详