氮化矽粉體製備方法

2022-12-17 05:21:01 字數 930 閱讀 9814

方法原料

化學方程式

工藝要點

矽粉中fe、o、ca等雜質<2%,加熱溫度≤1400℃,並注意矽粉粒度與n2的純度;1200~1300℃時α-si3n4含量高,但產物較為粗大,需後加工,易混入雜質工藝操作較易,α-si3n4含量較高,顆粒較細節能,產物純度高,合成反應時間短,產物燒結活性高

矽粉直接氮化法

固相反應法

碳熱還原二氧化矽法自蔓延法(shs)

純度較高的矽粉和氮氣或者氨氣

3si+2n2→si3n43si+4nh3→si3n4+6h2二氧化矽、碳粉和氮氣矽粉和氮氣

3sio2+6c+2n2→si3n4+6co3si+2n2→si3n4

熱分解法

液相反應法

溶膠凝膠法

氯化矽、氨氣、己烷

sicl4+6nh3→si(nh)2+4

該法反應速度較快,可在較

nh4cl

短的時間內獲得氮化矽粉

3si(nh)2→si3n4+2nh3

體3si(nh2)4→si3n4+8nh33sio2+6c+2n2→si3n4+6co

方法便利,易於大規模生產,但純度難以保證,氧含量和游離碳含量都比較高此法只限於實驗室規模的研究居多,雖然本法能夠獲得高純、超細si3n4粉末,但要獲得高α相si3n4粉末很困難,且生產率很低雷射法製備的si3n4粉末通常是高純、超細的無定形微粉,粒子呈球形,粒度分布範圍窄

容易實現批量生產

ptes、teos等

高溫氣相反應法(cvd)

sicl4或sih4和nh3

3sih4+4nh3→si3n4+12h2氣相反應法

雷射氣相反應法

等離子體氣相反應法

sih4和nh3

co2+sih4+nh3→si3n4+

氯化矽、氨氣

sicl4(g) +nh3→si3n4+

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