[发明专利]氮化硅及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化硅的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用氮气对硅颗粒进行气雾化处理，得到气雾化后的硅粉；

连续将等离子体状态下的氮气和气雾化后的硅粉送入反应器，并保持反应器温度为1300℃～1450℃，之后进行固气分离并保留固体；

以及向所述固体中添加α相氮化硅、氟化铵和碘化铵，混匀之后抽真空，之后通入氮气和氢气的混合气体直至压力升至表压0.005MPa～0.05MPa，之后升温至1200℃～1250℃，并持续通入所述氮气和氢气的混合气体直至压力升至表压0.01MPa～0.1MPa，维持反应时间为5小时～10小时，反应完全之后冷却，得到氮化硅。

2.根据权利要求1所述的氮化硅的制备方法，其特征在于，所述等离子体状态下的氮气处于保护气体的氛围内，所述保护气体为氢气和氩气的混合气体。

3.根据权利要求2所述的氮化硅的制备方法，其特征在于，处于保护气体的氛围内的所述等离子体状态下的氮气中，所述氮气、所述氢气与所述氩气的质量比为1:0.01～0.10:0.20～0.40。

4.根据权利要求1所述的氮化硅的制备方法，其特征在于，所述固体中的硅与所述α相氮化硅的质量比为1:0.2～2.0。

5.根据权利要求1所述的氮化硅的制备方法，其特征在于，所述固体中的硅、所述氟化铵与所述碘化铵的质量比为1:0.05～0.20:0.005～0.04。

6.根据权利要求1所述的氮化硅的制备方法，其特征在于，所述氮气和氢气的混合气体中，所述氮气与所述氢气的质量比为1:0.01～0.10。

7.根据权利要求1所述的氮化硅的制备方法，其特征在于，所述氮气和氢气的混合气体提前经过脱水处理。

8.根据权利要求1所述的氮化硅的制备方法，其特征在于，所述硅颗粒的尺寸为10μm～2000μm。

9.根据权利要求1所述的氮化硅的制备方法，其特征在于，所述硅颗粒的纯度≥6N。

10.根据权利要求1所述的氮化硅的制备方法，其特征在于，等离子体状态下的氮气的制备方法为：将氮气和保护气体混匀之后通入等离子体发生器中，启动等离子体电源，使等离子体发生器产生等离子电弧，流经等离子电弧的混合气体被加热至5000℃以上，得到在保护气体氛围内的等离子体状态下的氮气。