闪速燃烧合成β-Si₃N₄

【作者】 祝少军； 孙加林； 洪彦若；

【机构】 北京科技大学材料科学与工程学院；

【摘要】 运用固体或液体颗粒群燃料悬浮在气体中燃烧的原理,开发出了的闪速燃烧合成新技术。这种闪速燃烧合成技术克服了自蔓延高温燃烧合成方法需要高氮气压力、间断生产、小规模和生产成本高等等不足,可以在低氮气压下,连续、大规模、低成本、高质量地燃烧合成Si₃N₄。利用该技术,在0.2MPa的氮气压力与1550℃的燃烧温度条件下,使用≤88μm粒度的高纯金属Si细粉制备了具有细蜂窝状疏松块体结构的Si₃N₄。X射线衍射分析表明,这种Si3N4主要为高温型β-Si₃N₄相,并含有一定量的Si₂N₂O相。热力学分析表明即使在常氮气压下,也可以闪速燃烧合成Si₃N₄,由于体系的有较高的氧分压,因此产物中也有一定量的Si₂N₂O生成。通过实验和分析,可以认为闪速燃烧合成技术是燃烧合成Si₃N₄的理想的工艺技术。更多还原