空气中燃烧合成Si₃N₄粉体及Si₃N₄/SiC复合粉体的方法

摘要

本发明属于无机非金属材料领域，特别涉及空气中燃烧合成Si3N4粉体及Si3N4/SiC复合粉体的方法。将70～90重量份的硅粉，5～30重量份的氮化硅，0.5～20重量份的活化剂进行混合，得到一反应剂混合物；对该反应剂进行研磨活化处理，活化后的反应剂以0.2～1.0g/cm3的松装密度装入多孔坩锅中，放置在空气流通良好的环境中，诱发反应剂或使反应剂自发进行自蔓延燃烧合成反应，得到Si3N4粉体。在其它工艺操作不变的条件下，通过向反应剂原料中引入C源，C源可以是粒径范围为10～30nm的碳黑或碳纤维，可以制备出Si3N4/SiC复合粉体。本发明的方法具有工序简单，操作方便，成本低的优点。

主权项

一种空气中燃烧合成Si3N4/SiC复合粉体的方法，其特征是：该方法包括以下步骤：(1)配料：以硅粉的重量为基准，将70～90重量份的硅粉，5～30重量份的氮化硅，0.5～20重量份的活化剂和5～30重量份的C源进行混合，得到一反应剂混合物；其中所述的活化剂为卤化铵盐或卤化铵盐与碳酸铵盐的混合物；(2)活化处理：将步骤(1)得到的反应剂混合物进行研磨活化处理；(3)燃烧反应：将步骤(2)研磨活化后的反应剂混合物以0.2～1.0g/cm3的松装密度装入多孔石墨或多孔不锈钢坩锅中，然后将多孔石墨或多孔不锈钢坩锅放置在空气气氛的环境中，采用诱发方式使反应剂混合物进行自蔓延燃烧合成反应，或以反应剂混合物自发进行自蔓延燃烧合成反应；(4)反应完成：当步骤(3)多孔石墨或多孔不锈钢坩锅中的反应剂混合物燃烧合成反应完成后，对燃烧合成的块状粉体进行研磨处理，得到粉状产物Si3N4/SiC复合粉体。