高β氮化硅粉体的制备工艺研究毕业设计

《高β氮化硅粉体的制备工艺研究毕业设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、毕业论文高β氮化硅粉体的制备工艺研究StudyonthePreparationTechnologyofHighβ-Si3N4Powders2010届材料科学与工程学院专业无机非金属材料工程学号20061558学生姓名指导教师完成日期2010年6月10日毕业论文成绩单学生姓名学号20061558班级材0601-1专业无机非金属材料工程毕业论文题目高β氮化硅粉体的制备工艺研究指导教师姓名指导教师职称教授讲师评定成绩指导教得分师评阅人得分答辩小得分组组长成绩：院长(主任)签字：年月日毕业论文任务书题目高β氮化硅粉体的制备工艺研究学生学号20061558班级材0601-1专业无机非金属材料工程姓名

2、承担指导导师导师材料科学与工程学院、教授、讲师任务单位姓名职称一、主要内容1.了解氮化硅粉体的国内外研究和发展现状。2.原料的筛选：选用合适的原材料及合理的处理措施，所有原材料应经过检测，不带入影响产品质量的杂质。3.配料工艺及烧成制度的研究：主要包括原料配比、稀释剂和催化剂添加量的设计以及氮化温度、升温制度的制定，最终探索出制备高β氮化硅粉体的最佳制备工艺。4.产物的表征：对粉体采用XRD进行成分分析，SEM进行形貌分析。二、基本要求1.论文字数：1.5万-2万。2.将试验数据绘制成图表，并进行合理的分析进而得出正确的结论。3.相关外文翻译3000字以上，外文摘要300字以上，关于论文的

3、外文自述3-5分钟。三、主要技术指标1.探索出高β氮化硅粉体的最佳制备工艺。2.探索出氮化硅粉体的烧成制度。3.采用微观测试技术（XRD、SEM）对β氮化硅粉体进行表征。四、应收集的资料及参考文献中文文献15篇以上，外文文献2篇以上。五、进度计划第6－7周：检索文献资料，拟订试验方案，准备英文翻译。第8－11周：准备原材料，进行实验，中期报告。第12－14周：性能测试，并采用微观手段进行机理分析，分析整理实验数据，完成论文初稿上交导师。第15－16周：准备答辩；预答辩；评阅人评阅论文。教研室主任签字时间年月日毕业论文开题报告题目高β氮化硅粉体的制备工艺研究学生姓名学号20061558班级材

4、0601-1专业无机非金属材料一、研究背景及国内外研究现状氮化硅陶瓷具有优良的抗氧化性，良好的热、化学稳定性，高的强度和硬度及自润滑性，被广泛地用作耐高温、耐腐耐磨零部件、高速切消刀具、雷达天线罩等，其应用领域涉及到机械、化工、电子、军工等行业。作为耐火材料，可以追溯到20世纪70年代，氮化硅结合碳化硅开始用于高炉风口部位，因其优异性能迄今全世界大中型高炉仍采用这种耐火材料，除此之外，还被用作水平连铸分离环，但相对于其它耐火材料来说，其使用量和范围均是比较小的。制约氮化硅材料在上述各领域大规模推广应用的重要因素是其高的生产成本，其中包括原材料和制备加工成本。因此寻找合适的大批量生产氮化硅粉

5、末的技术是非常必要的。目前制备氮化硅粉末有很多种方法，常见的有硅粉直接氮化法、碳热还原法、气相法（激光诱导气相沉积法、等离子气相合成法）和自蔓延法，此外还有热分解法、溶剂热合成法，基于流态化技术硅粉直接氮化法等。要在这些合成路线中挑选出合适的方法来组织批量生产Si3N4粉体，应从产品质量高、成本低和生产规模大等几个基本原则去加以综合考虑。从目前国内外的研究和应用情况看，硅粉直接氮化的气一固相反应是比较成熟的工艺。但其产品质量受到一定的局限。液相反应法近年来发展较快，国外已建立了工业规模的Si3N4粉体生产线，但从总体上看仍存在一些技术问题和进一步降低成本的问题。各种气相反应法均能制得高质量

6、的Si3N4粉末，但它们的生产成本还比较高，激光法和等离子体法的生产规模还相对较小，仅适宜应用在某些特殊领域，溶剂热合成法还刚处于探索阶段。硅粉直接氮化法是传统的一种方法，与其他方法相比，该法生产工艺简单，更适于工业化生产。硅粉直接氮化可分为非流态化和流态化的硅粉直接氮化。非流态化的硅粉直接氮化就是通常的常压或高压氮化法。目前几乎所有的硅粉直接氮化都是采用此种方法。流态化的硅粉直接氮化就是在流化床反应器中进行的硅粉直接氮化，它能提高工艺的经济性，并能生产高质量的氮化硅。随着对氮化硅材料需求的大量增加，该方法越来越得到人们的重视。但目前国内很少发现有关报道，国际上也只有美、日等国有相关报道。

7、国内，吕秀玮最早在流化床中研究了硅粉的氮化过程。二、主要研究内容（1）选用不同的原材料，采用直接氮化法进行实验，以寻合适的原材料。（2）采用不同的原料配比（稀释剂和添加剂）、氮化温度、氮化时间、升温制度等进行直接氮化法实验，并对实验样品进行XRD分析和SEM扫描观察，确定不同的实验因素对硅粉氮化率及氮化硅粉体中β相含量的影响。最终探索出制备高β氮化硅粉体的最佳制备工艺。三、预期达到目标（1）通过学习，掌握实验设计的方法及