木屑种类对SiO2碳热还原氮化法制备氮化硅粉体的影响

耐火材料 , 2015, 49(2): 96-100. doi: 10.3969/j.issn.1001-1935.2015.02.004

木屑种类对SiO2碳热还原氮化法制备氮化硅粉体的影响

马啸尘 ^1, , 尹洪峰 ^2, , 张军战 ^3, , 任耘 ^4,

1.西安建筑科技大学华清学院陕西西安710043

2.西安建筑科技大学材料与矿资学院陕西西安710055

3.西安建筑科技大学材料与矿资学院陕西西安710055

4.西安建筑科技大学材料与矿资学院陕西西安710055

关键词：氮化硅 , 松木屑 , 桐木屑 , 硅溶胶 , 浸渍法 , 碳热还原氮化法

Effect of sawdust kind on Si3 N4 powder prepared with SiO2 carbothermal reduction and nitridation method

Keywords： silicon nitride , pine sawdust , tung sawdust , silica sol , immersion method , carbothermal reduction and nitridation

为了确定SiO2碳热还原氮化法制备氮化硅时合适的木屑种类,分别以松、桐两种木屑和SiO2质量分数为2.5％、5％、7.5％、10％、15％、20％的硅溶胶为原料,采用真空常压浸渍-碳热还原氮化法(成型压力10 MPa,氮气流量400 mL·min-,反应温度1 500℃,反应时间9h)制备了氮化硅粉体,并对采用本法制备Si3 N4粉体的传质机制进行了初步探讨.结果表明:松、桐两种木屑分别经w(SiO2)=7.5％的硅溶胶浸渍后,经碳热还原氮化反应均可制得高o-Si3 N4和β-Si3N4含量的混合粉体,但用松木屑制得的Si3N4粉体中α相含量明显较桐木屑的高,更适合用此法制备氮化硅粉体;本试验中碳热还原氮化反应采用的是形成气相中间产物的传质形式,C颗粒是氮化物颗粒的前驱物,其基本反应过程是:木屑炭化→原位还原SiO2→生成气体中间产物→N2参与反应→完成碳热还原氮化反应.

参考文献

[1]	乔冠军,金志浩.用木材制备生物结构陶瓷[J].材料导报,2003(04):66-69.
[2]	马啸尘,尹洪峰,张军战,任耘.以木屑为碳源制备氮化硅粉体的研究[J].耐火材料,2015(01):31-35.
[3]	王焕磊,王伟,王金亮.氮化硅晶须的研究现状[J].化工新型材料,2005(06):9-11.
[4]	周延春.氮化硅晶须的制备与显微结构[J].人工晶体学报,1994(02):151.

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