硅粉直接氮化熱重實(shí)驗(yàn)研究

編號(hào)：FTJS01912

篇名：硅粉直接氮化熱重實(shí)驗(yàn)研究

作者：萬(wàn)金雄； 程樂(lè)鳴； 楊春； 朱茜茜； 駱仲泱；

關(guān)鍵詞：氮化硅； 硅氮反應(yīng)； 熱重； XRD；

機(jī)構(gòu)： 浙江大學(xué)熱能工程研究所能源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

摘要： 為了研究反應(yīng)溫度、粒徑等氮化參數(shù)對(duì)氮化硅轉(zhuǎn)化率的影響,使用三種不同粒徑的硅粉顆粒在熱重同步分析儀(TG)中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,并對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行了X射線衍射(XRD)分析,得到了氮化硅轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化曲線。研究結(jié)果表明,硅、氮會(huì)在1000~1100℃開始發(fā)生反應(yīng),隨后進(jìn)入動(dòng)力學(xué)控制階段,該階段持續(xù)5~10 m in,反應(yīng)速率很快,最后進(jìn)入反應(yīng)速度較慢的擴(kuò)散控制階段。結(jié)果還表明,較小粒徑原料和較高的溫度對(duì)氮化硅轉(zhuǎn)化率有積極影響,而硅粉原料表面的氧化層對(duì)硅氮反應(yīng)有阻礙作用。粒徑2.5μm的硅粉在1350℃時(shí),其α相轉(zhuǎn)化率可達(dá)75%,總轉(zhuǎn)化率在90%以上。