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對單質(zhì)硅的粉末進(jìn)行滲氮處理的合成方法

對單質(zhì)硅的粉末進(jìn)行滲氮處理的合成方法是在二十世紀(jì)50年代隨著對氮化硅的重新“發(fā)現(xiàn)”而開發(fā)出來的。也是種用于大量生產(chǎn)氮化硅粉末的方法。但如果使用的硅原料純度低會使得生產(chǎn)出的氮化硅含有雜質(zhì)硅酸鹽和鐵。用二胺分解法合成的氮化硅是無定形態(tài)的，需要進(jìn)一步在1400-1500℃的氮?dú)庀伦鐾嘶鹛幚聿拍軐⒅D(zhuǎn)化為晶態(tài)粉末，二胺分解法在重要性方面是僅次于滲氮法的商品化生產(chǎn)氮化硅的方法。碳熱還原反應(yīng)是制造氮化硅的途徑也是工業(yè)上制造氮化硅粉末符合成本效益的手段。

氮化硅結(jié)合碳化硅制品：

氮化硅結(jié)合碳化硅材料是一種耐火材料，主要產(chǎn)品有氮化硅結(jié)合碳化硅輻射管、氮化硅結(jié)合碳化硅磚等。 被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色金屬、化工建材等多種行業(yè)，具有節(jié)能、環(huán)保、耐高溫、耐腐蝕等諸多優(yōu)點(diǎn)。

1、氮化硅結(jié)合碳化硅制品，質(zhì)地堅(jiān)硬，莫氏硬度約為9，在非金屬材料中屬于硬度材料，僅次于金剛石。

2、氮化硅結(jié)合碳化硅制品的常溫強(qiáng)度高，在1200-1400℃高溫下，幾乎保持與常溫相同時(shí)間的強(qiáng)度和硬度。隨著使用氣氛的不同，使用溫度可達(dá)到1650-1750℃。

3、熱膨脹系數(shù)小，相比碳化硅等制品熱導(dǎo)率高，不易產(chǎn)生熱應(yīng)力，具有良好熱震穩(wěn)定性，使用壽命長。高溫抗蠕能力強(qiáng)，耐腐蝕，易制成尺寸精度高符合要求的制品。

4、產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色金屬、化工建材等多種行業(yè)，節(jié)能、環(huán)保、降低成本。

熱壓燒結(jié)法（ HPS)

是將Si3N4 粉末和少量添加劑（如MgO、Al2O3、MgF2、Fe2O3 等），在1916 MPa以上的壓強(qiáng)和1600 ℃以上的溫度進(jìn)行熱壓成型燒結(jié)。燒結(jié)時(shí)添加物和物相組成對產(chǎn)品性能有很大的影響。由于嚴(yán)格控制晶界相的組成，以及在Si3N4 陶瓷燒結(jié)后進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，所以可以獲得即使溫度高達(dá)1300 ℃時(shí)強(qiáng)度（可達(dá)490MPa以上）也不會明顯下降的Si3N4系陶瓷材料，而且抗蠕變性可提高三個(gè)數(shù)量級。若對Si3N4 陶瓷材料進(jìn)行1400———1500 ℃高溫預(yù)氧化處理，則在陶瓷材料表面上形成Si2N2O相，它能顯著提高Si3N4 陶瓷的耐氧化性和高溫強(qiáng)度。熱壓燒結(jié)法生產(chǎn)的Si3N4 陶瓷的機(jī)械性能比反應(yīng)燒結(jié)的Si3N4 要優(yōu)異，強(qiáng)度高、密度大。但制造成本高、燒結(jié)設(shè)備復(fù)雜，由于燒結(jié)體收縮大，使產(chǎn)品的尺寸精度受到一定的限制，難以制造復(fù)雜零件，只能制造形狀簡單的零件制品，工件的機(jī)械加工也較困難。