作为一种高温结构材料,氮化硅基陶瓷具有多种特性,如轻质、热膨胀系数小、硬度高、弹性模量高、耐磨、抗热震、化学稳定性和高温热力学等。因此,在高温、高速、强腐蚀介质和高磨损的工作环境中,氮化硅粉具有特殊的使用价值,并广泛应用于能源、化工、军工、航空航天、汽车工业、核电工程、电子家电、机械和冶金等领域。
一种制备氮化硅粉体的方法包括以下步骤:
1) 在管式反应器中,通过将氮气置换至无水无氧状态,将四氯化硅和氮气与氨气的混合气体按一定比例通入反应器中。反应后,通过过滤器分离固体产物Si(NH)2和NH4Cl,同时将四氯化硅循环使用。固体产物经过液氨清洗后,得到氯化铵副产物。清洗后的液氨可回收循环使用。
2) 将清洗干燥后的Si(NH)2放入高温炉中,在氨气气氛下升温至800度,煅烧4小时,得到非晶氮化硅粉末。
3) 将非晶氮化硅粉末与结晶氮化硅粉末一起加入气流粉碎机进行细化,然后压实并送入高温结晶炉中,在氮气气氛下升温至1500度,煅烧1小时,得到亚微米等轴氮化硅粉末。
该方法可以制备出高质量的氮化硅粉末,适用于多种应用领域。