Gemäß der Produktionsmethode können Siliziumnitridprodukte in Reaktionssinternprodukte, heiße Pressungsprodukte, atmosphärische Sinterprodukte, isostatische Pressungsprodukte und Reaktionsfeuerprodukte unterteilt werden. Unter ihnen ist das Reaktionssintern eine weit verbreitete Methode zur Herstellung von refraktären Siliziumnitridprodukten.
Das Reaktionsssintern ermöglicht es, Produkte aus Siliziumnitrid durch Drücken oder isostatisches Drücken von fein gemahlenem Siliziumpulver zu erhalten (die Partikelgröße überschreitet normalerweise nicht 80 μm), trocknen Sie den grünen Körper, das Erhitzen auf 1350-1400 Grad im Stickstoff und Nitridieren beim Braten. Bei dieser Produktionsmethode haben die Rohstoffbedingungen, der Bratprozess und die Atmosphäre einen großen Einfluss auf die Leistung des Produkts.
Siliziumpulver enthält viele Verunreinigungen wie Fe, Ca, Al, Ti usw. Fe gilt als Katalysator im Reaktionsprozess. Es kann die Verbreitung von Silizium fördern, aber gleichzeitig kann es Defekte wie Poren verursachen. Die Hauptaufgabe von Fe als Additiv: Es kann als Katalysator im Reaktionsprozess wirken und die Bildung eines SiO2 -Oxidfilms auf der Oberfläche des Produkts fördern; Bilden Sie ein Eisen -Silicon -Schmelzsystem, und Stickstoff löst sich in flüssigem Fesi2 auf und trägt zur Bildung von -SI3N4 bei. Wenn die Eisenpartikel jedoch zu groß oder zu hoch sind, erscheinen Defekte wie Poren im Produkt, wodurch die Leistung verringert wird. Im Allgemeinen ist die Menge an Eisen hinzugefügt 0-5%. Verunreinigungen wie Al, Ca und Ti bilden leicht eine niedrige Eutektik mit Silizium. Eine angemessene Anzahl von Zusatzstoffen kann das Sintern fördern und die Produktleistung verbessern.
Je feiner die Partikelgröße des Siliziumpulvers ist, desto größer die spezifische Oberfläche und desto niedriger die Brenntemperatur. Im Vergleich zu größerem Siliziumpulver enthält feiner Siliziumpulver mehr -SI3N4 im Produkt. Durch die Reduzierung der Partikelgröße von Siliziumpulver kann die mikroskopische Porengröße des Produkts reduziert werden. Ein geeignetes Verhältnis von Partikelgrößen kann die Dichte des Produkts erhöhen.
Die Temperatur hat einen großen Einfluss auf die Nitriding -Rate. Die Nitriding -Reaktion beginnt bei einer Temperatur von 970-1000 Grad und die Reaktionsrate wird bei einer Temperatur von etwa 1250 Grad beschleunigt. In der Hochtemperaturstufe, da es sich um eine exotherme Reaktion handelt, kann ein Siliziumfluss auftreten, wenn die Temperatur schnell den Schmelzpunkt des Siliziums (1420 Grad) überschreitet, und starke Siliziumpulverblanks schmelzen und kollabieren.
