بريد إلكتروني

sale@zanewmetal.com

عملية إنتاج نيتريد السيليكون

Feb 27, 2025 ترك رسالة

اعتمادًا على طريقة الإنتاج، يمكن تقسيم منتجات نيتريد السيليكون إلى منتجات تلبيد التفاعل، ومنتجات الضغط الساخن، ومنتجات تلبيد الغلاف الجوي، ومنتجات الضغط المتوازن ومنتجات إعادة الحرق بالتفاعل. من بينها، تلبيد التفاعل هو طريقة مستخدمة على نطاق واسع لإنتاج منتجات نيتريد السيليكون المقاومة للحرارة.

تتيح طريقة تلبيد التفاعل إمكانية الحصول على منتجات من نيتريد السيليكون عن طريق الضغط أو الضغط المتساوي لمسحوق السيليكون المطحون جيدًا (حجم الجسيمات عادة لا يتجاوز 80 ميكرون)، وتجفيف الجسم الأخضر، وتسخينه إلى 1350-1400 درجة في النيتروجين والنيترة أثناء عملية الحرق. في طريقة الإنتاج هذه، يكون لظروف المواد الخام وعملية الحرق والجو تأثير كبير على خصائص المنتج.

يحتوي مسحوق السيليكون على العديد من الشوائب مثل Fe، Ca، Al، Ti وغيرها. ويعتبر الحديد عاملاً محفزاً في عملية التفاعل. يمكن أن يعزز انتشار السيليكون، ولكن في نفس الوقت يمكن أن يسبب عيوب مثل المسام. الدور الرئيسي للحديد هو كمادة مضافة: يمكن أن يعمل كمحفز في عملية التفاعل، مما يعزز تكوين طبقة أكسيد من SiO2 على سطح المنتج؛ يشكل نظام صهر الحديد-السيليكون، ويذوب النيتروجين في السائل FeSi2، مما يعزز تكوين -Si3N4. ومع ذلك، إذا كانت جزيئات الحديد كبيرة جدًا أو كان محتواها مرتفعًا جدًا، فستظهر عيوب مثل المسام في المنتج، مما سيقلل من أدائه. عادة، تكون كمية الحديد المضافة 0-5%. تشكل الشوائب مثل Al وCa وTi بسهولة مادة منخفضة الانصهار مع السيليكون. يمكن للكمية المناسبة من المواد المضافة أن تعزز عملية التلبيد وتحسين خصائص المنتج.

كلما كان حجم جسيمات مسحوق السيليكون أصغر، زادت مساحة السطح المحددة وانخفضت درجة حرارة الحرق. بالمقارنة مع مسحوق السيليكون الأكبر حجمًا، يحتوي مسحوق السيليكون الناعم على كمية أكبر من -Si3N4 في المنتج. إن تقليل حجم جسيمات مسحوق السيليكون يمكن أن يقلل من حجم المسام المجهري في المنتج. يمكن لنسبة حجم الجسيمات المناسبة أن تزيد من كثافة المنتج.
 

درجة الحرارة لها تأثير كبير على معدل النيترة. يبدأ تفاعل النيترة عند درجة حرارة 970-1000 درجة، ويتسارع معدل التفاعل عند درجة حرارة حوالي 1250 درجة. في مرحلة ارتفاع درجة الحرارة، لأنه تفاعل طارد للحرارة، إذا تجاوزت درجة الحرارة بسرعة نقطة انصهار السيليكون (1420 درجة)، فقد يحدث تدفق السيليكون، وسوف تذوب قوالب مسحوق السيليكون القوية وتنكسر.