silīcija nitrīda sagatavošanas process

Silīcija nitrīda ražošanas metodei ir būtiska ietekme uz materiāla kristāla fāzi, tīrību un kompaktumu. Atkarībā no lietojumprogrammas prasībām dažādas ražošanas metodes var radīt silīcija nitrīda materiālus ar dažādām īpašībām.

A. tieša nitring
Metodes metodika

Pārskats tiešais nitrids ir process, kurā silīcija tvaiki un slāpeklis reaģē augstā temperatūrā, veidojot silīcija nitrīdu, parasti temperatūrā no 1400 grādiem un 1500 grādiem, lai iegūtu materiālus -Si₃n₄ un -si₃n₄ jauktā fāzē.

Procesa kontrole un piemērojamie scenāriji

Tieša nitride ir piemērota liela apjoma ražošanai, taču, lai nodrošinātu viendabīgu un kompaktu produktu, tai nepieciešama stingra parametru, piemēram, temperatūras, slāpekļa tīrības un plūsmas ātruma, kontrole. Šī metode ir piemērota beztaras silīcija nitrīda materiālu ražošanai, kurus plaši izmanto rūpnieciskās strukturālās keramikas ražošanā.

B. tvaika nogulsnēšanās (CVD) princips


Ķīmiskā tvaika nogulsnēšanās (CVD) ir process, kurā silāns (sih₄) un amonjaks (NH₃) reaģē augstā temperatūrā, veidojot plānas silīcija nitrīda plēves. Kontrolējot reakcijas gāzes proporciju un plūsmas ātrumu, var iegūt silīcija nitrīda plēves ar vienmērīgu biezumu un augstu tīrību.

Priekšrocības un trūkumi:

Plānās silīcija nitrīda plēves, kas ražotas ar CVD metodi, ir augsta tīrība un ļoti kompakta, taču šīs metodes aprīkojums ir sarežģīts un dārgs, un tas ir piemērots plānu plēvju ražošanai pusvadītājos un mikroelektroniskās ierīcēs.

C. augsta spiediena
Nitring darba princips un aprīkojums

Prasības Augstspiediena nitring metode uzlabo silīcija nitrīda blīvumu un izturību, veicot nitring reakciju augstā temperatūrā un augstā spiedienā. Augsta spiediena vide veicina silīcija un slāpekļa reakciju, samazinot reakcijas laiku.

Šī metode ir piemērota augstas blīvuma strukturālās keramikas ražošanai, un to bieži izmanto silīcija nitrīda materiālu sagatavošanā ar augstas stiprības prasībām, piemēram, augstas veiktspējas gultņiem un griešanas instrumentiem, taču aprīkojuma prasības ir augstas, sagatavošanas izmaksas ir augstas, un tā ir piemērota augstas vērtības produktu ražošanai.

D. Augstas temperatūras sintēzes (SHS) pašizplatīšana (SHS)
Metodika

Pārskats Pašizplatošā augstas temperatūras sintēze (SHS) izmanto ķīmisko reakciju pašpropagējošās īpašības, lai radītu augstu temperatūru, aizdedzinot, lai stimulētu spontānu nitring reakciju, lai iegūtu silīcija nitrīda pulveri.

Procesa raksturlielumi

SHS metodei ir augsts reakcijas ātrums un zems enerģijas patēriņš, bet reakcijas stabilitāti un vienveidību ir grūti kontrolēt. Šī metode ir piemērota liela mēroga pulvera materiālu ražošanai, un to galvenokārt izmanto tādiem lietojumiem kā pildīšanas materiāli un izsmidzināšanas pulveri.