[发明专利]一种利用高温旋转炉合成氮化硅粉末的生产工艺

说明书

本发明涉及氮化硅粉末制备技术领域，具体为一种利用高温旋转炉合成氮化硅粉末的生产工艺，包括：首先将硅粉倒入到氮化硅粉末合成装置的高温旋转炉中，然后关闭高温旋转炉的进料口，氮化硅粉末合成装置包括高温旋转炉、研磨筛分装置、自动输送装置；然后使用真空泵将高温旋转炉内空气抽出，关闭真空泵，并向高温旋转炉内通入氮气；启动高温旋转炉，使硅粉在高温下与氮气发生反应生成氮化硅粉末；高温旋转炉内合成的氮化硅粉末通过自动输送装置输送至研磨筛分装置进行研磨及筛分。本发明通过利用高温旋转炉来合成氮化硅粉末，有效改善了现有的氮化硅粉末生产中，由于硅粉处于堆积状态，氮化过程中容易形成一层氮化硅壳，从而降低氮化速度的问题。

技术领域

本发明涉及氮化硅粉末制备技术领域，具体为一种利用高温旋转炉合成氮化硅粉末的生产工艺。

背景技术

氮化硅陶瓷材料具有比重轻、高温强度大、热膨胀系数小、弹性模量高、耐热冲击、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损、绝缘等优点，广泛应用于航空、航天、石油、化工、冶金、电子、机械、纺织及核能等领域，用于制备各种耐高温、耐磨损及耐腐蚀部件，如陶瓷发动机、叶片、切削刀具、轴承、柱塞、密封环、喷嘴及军用陶瓷装甲、雷达天线罩等，是最重要和最具应用潜力的高温结构陶瓷之一。

现有的氮化硅粉末生产中，由于硅粉处于堆积状态，氮化过程中容易形成一层氮化硅壳，从而降低氮化速度，因此，针对以上现状，迫切需要开发一种利用高温旋转炉合成氮化硅粉末的生产工艺，从而克服当前实际应用中的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用高温旋转炉合成氮化硅粉末的生产工艺，通过利用高温旋转炉来合成氮化硅粉末，有效的改善了现有的氮化硅粉末生产中，由于硅粉处于堆积状态，氮化过程中容易形成一层氮化硅壳，从而降低氮化速度的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用高温旋转炉合成氮化硅粉末的生产工艺，包括：

步骤一：将硅粉倒入到氮化硅粉末合成装置的高温旋转炉中，然后关闭高温旋转炉的进料口，氮化硅粉末合成装置包括高温旋转炉、研磨筛分装置、自动输送装置；

步骤二：使用真空泵将高温旋转炉内空气抽出，然后关闭真空泵，并向高温旋转炉内通入氮气；

步骤三：启动高温旋转炉，使硅粉在高温下与氮气发生反应生成氮化硅粉末；

步骤四：高温旋转炉内合成的氮化硅粉末通过自动输送装置输送至研磨筛分装置进行研磨及筛分。

优选的，所述步骤二中高温旋转炉中氮气压力保持在0.03～0.05MPa。

优选的，所述步骤三中高温旋转炉的炉内温度保持在1350±50℃范围内。

优选的，所述步骤三中硅粉与氮气的反应时间为12～16h。

优选的，所述步骤一所使用的高温旋转炉包括：

炉体，所述炉体顶端从左到右分别固定安装有连接管一和进料口；

所述连接管一和进料口上分别设有阀门一和盖帽；

所述炉体左端固定安装有转轴一，所述炉体右端固定安装有套筒；

所述转轴一左侧贯穿第一支撑杆，所述转轴一与转盘固定连接；

所述套筒右侧转动连接在第二支撑杆上，且所述第一支撑杆和所述第二支撑杆底端固定安装在研磨筛分装置顶端。

优选的，所述高温旋转炉还包括驱动机构，所述驱动机构包括：

驱动电机一，所述驱动电机一固定安装在研磨筛分装置顶端，且所述驱动电机一的输出轴固定安装在转轴二一端，所述转轴二另一端转动连接在第一支撑杆上；

皮带轮一，所述皮带轮一固定安装在转轴二上；