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氮化硅鐵合成受哪些因素影響?

來源:http://www.helikonrep.com/news926040.html發布時間:2023/3/22 16:17:00

  氮化硅鐵實際上是通過氮化處理獲得的,氮化硅鐵通常以硅合金或單質硅為原料,采用氮化技術進行高溫合成,以下兩點是影響合成效果的重要因素。

  1.硅鐵粒度。氮含量與產物的氮含量與反應溫度的關系。(d50)為13.41μm樣氮含量隨溫度的升高而逐漸增加。中位徑隨溫度的升高而增加(d50)為8.023μm和5.229μm樣氮含量變化不明顯,不規則。各溫度段樣品FS5h產品氮含量明顯高于樣品FS10h、FS15h產品氮含量。這表明硅鐵和氮的反應會釋放大量的熱量,Fe它起著催化劑的作用。硅鐵越薄,樣品的孔隙率越小,比表面積越大,反應越快,反應越強烈。但硅鐵顆粒之間的燒結越嚴重,影響氮氣的擴散,氮化效果越差,粗粒試樣小于表面積,氮化反應更穩定,隨著溫度的升高,氮化更充分。


  2.氮化溫度。粒度小于744m的FeSi以75粉為原料,濃度為5%的聚乙烯醇為粘合劑。添加膠水的比例為8%。在氧化鋁研究體中研磨上述混合物,攪拌均勻,加壓造粒,用一系列技術加工成長坯料。然后,在1400、1500、1600和1700℃的溫度和0.9MPa氮化實驗在氮氣下進行。使用的氮氣是99.99%的高純氮。保溫時間為3小時,當溫度為1400時℃和1500℃氮化物的物相主要是α-Si3N4、殘留的Si和FeSi2;當溫度為1600℃和1700℃氮化物的物相主要是α-Si3N4、β-Si3N4和Fe3Si;在溫度逐漸升高的過程中,α-Si3N4逐漸減少,β-Si3N4,高溫氮化比低溫氮化更完整,Si3N4顯微形狀為針柱狀和長柱狀。


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