[发明专利]硅粉在中温微正压条件下氮化合成氮化硅粉体的方法

摘要

本发明属于非氧化物氮化硅陶瓷粉体的制备，涉及在中温微正压条件下，以温度场诱发硅粉燃烧方式合成氮化硅粉体的方法。本发明是以硅粉和含氮化合物为原料，按不同的组分配比配制成反应混合料，经短时间研磨混合后，将混合料装于料舟内，并放入密闭的可加热耐压的反应炉中，经抽真空后充入一定压力的含氮非氧化性气体。通电预热混合料，温度升至500～900℃，通过局部加热或预埋点火块自燃方式，引发燃烧合成反应，合成后的氮化硅产物随炉冷却，经初碎后得到所述的氮化硅粉体。本发明结合了硅粉高温氮化工艺和硅粉燃烧合成氮化硅工艺的优点，降低了氮化反应温度和合成所需的压力，缩短了生产周期，大幅度降低了氮化硅粉体的生产成本。

主权项

一种硅粉在中温微正压条件下氮化合成氮化硅粉体的方法，其特征是：该方法包括以下步骤：(1)按硅粉∶β‑Si3N4粉体的质量比为50～95∶5～50称取原料硅粉与β‑Si3N4粉体，将称取的原料置于高能机械活化设备中进行研磨活化处理得到混合料；(2)将步骤(1)得到的混合料装于料舟中，然后将料舟放入密闭的反应炉内，对反应炉抽真空；充入含氮非氧化性气体，使反应炉内的压力达到10～500kPa；(3)给加热装置通电，用加热装置加热步骤(2)的反应炉至温度为500～900℃，保温；诱发所述混合料发生自维持的燃烧合成氮化反应，反应30～60分钟后，关闭加热装置，使反应所得氮化硅产物随炉降至室温；取出料舟，将反应所得氮化硅产物置于高能机械活化设备中进行研磨处理，得到所述的Si3N4粉体产品。