自蔓延法制备Si3N4粉时的氮气压力

探讨了硅粉在普通氮气和高纯氮气中的高温自蔓延合成反应过程，分析了稀释剂、氮气纯度与压力、成型坯体的气孔率等工艺参数对硅粉自蔓延过程的点火、最高燃烧温度及产物特征的影响。从热力学、动力学及Si3N4热分解过程几个方面分析了低氮气压力下燃烧合成Si3N4诉可行性。研究结果表明：只要最高燃烧温度不高于相应氮气压力下Si3N4的热分解温度，就可以用SHS方法合成Si3N4；并在氮气压力为0.6-2.6MPa时，以纯硅粉为起始原料燃烧合成出游离硅含量小于0.5%,β与α相混合，粒度为1－2μm的Si3N4粉末；低氮气压力下硅粉的自蔓延合成反应，必须要引入Si3N4稀释剂，压坯气孔率控制在0－70％，否则反应不能进行；体系最高燃烧温度随着氮气压力和压坯气孔率的增加而升高；所需的最低氮气压力随硅粉粒度增大而提高；产物形态沿圈柱样径向有差异，由外到里β-Si3N4相明显增加。