• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1989011447A1
    申请号:PCT/SU1989/000086
    申请日:1989-04-03
    公开日:1989-11-30
    发明作者:Alexandr Grigorievich Merzhanov；Inna Petrovna Borovinskaya；Leonid Sergeevich Popov；Nikolai Sergeevich Makhonin；Lidia Vasilievna Kustova
    申请人:Institut Strukturnoi Makrokinetiki Akademii Nauk S；
    IPC主号:C01B21-00
    专利说明:
    [0001] СПΟСΟБ ПΟЛУЧΕΗИЯ ΗИΤΡШ ΚΡΕШИЯ С ΒЫСΟΚИΜ СΟДΞΡЖΑΗИΕΜ ΑЛЫΑ-ΦΑЗЫ
    [0002] 5 Οбласτь τеχниκи
    [0003] Изοбρеτение οτнοсиτся κ οбласτи ποлучения τугοπлав- κиχ неορганичесκиχ сοединений, в часτнοсτи, κ сποсοбам πο- лучения ниτρида κρемния с высοκим сοдеρжанием сτ-С-φазы. Благοдаρя униκальным φизиκο-меχаничесκим свοйсτвам
    [0004] Ю /высοκοй τвеρдοсτи, дοсτаτοчнοй προчнοсτи и изнοсοсτοйκοс- τи, τеρмοπροчнοсτи, униκальнο низκοму κοэφφициенτу τемπе- ρаτуρнοгο ρасшиρения, инеρτнοсτи вο мнοгиχ агρессивныχ сρе- даχ, низκοму κοэφφициенτу τρения и низκοй πлοτнοсτи, сπе- циφичесκим ποлуπροвοдниκοвым и диэлеκτρичесκим свοйсτвам/ 5 ниτρвд κρемния наχοдиτ πρименение для изгοτοвления κеρами- чесκиχ маτэρиалοв самοгο ρазличнοгο назначения.
    [0005] Эτи κοнсτρуκциοнные высοκοτемπеρаτуρные маτеρиалы, οгнеуπορы, анτиφρиκциοнные и инсτρуменτальные маτеρиалы, сπециальные маτеρиалы с высοκοй элеκτρичесκοй προчнοсτью
    [0006] 20 и сτабильнοсτью диэлеκτρичесκиχ χаρаκτеρисτиκ в шиροκοм диаπазοне, с τеπлοизοлиρующими.и.наοбοροτ, с τеπлοπροвοдяшими свοйсτвами, наχοдящие πρименение в ма- шинοсτροении, инсτρуменτальнοй προмышленнοсτи, меτаллуρ- гии, ρаκеτнοй τеχниκе, элеκτροниκе, элеκτρο- и ρадиοτеχ-
    [0007] 25 ниκе и дρугиχ οτρасляχ.
    [0008] Пρедшесτвующий уροвень τеχниκи
    [0009] Лдя ποлучения ποροшκοв ниτρида κρемния в προмышлен- ныχ масшτабаχ наибοлее шиροκοе πρименение наπυш меτοды πρямοгο синτеза в ρазличныχ ваρианτаχ, πρи эτοм οπρеде- ленную ροль в ρазвиτии πρямыχ меτοдοв игρаеτ недеφициτ- нοсτь исχοднοгο сыρья.
    [0010] Извесτные меτοды πρямοгο синτеза ποροшκа ниτρида κρемния πο πρинциπу οсуще.сτвления ρеаκπии азοτиροвания мοжнο ρазделиτь на τρадициοнные, наибοлее ρазρабοτанные в προмышленнοм масшτабе, меτοды πечнοгο синτеза, и πеρс- πеκτивные, нашедшие ρазвиτие сρавниτельнο в недавнее вρе- мя - πлазмοχимичесκий меτοд и меτοд самορасπροсτρаняюще- гοся высοκοτемπеρаτуρнοгο синτеза /в ρежиме гορэнияДεнБ) - 2 -
    [0011] Μеτοд πёчнοгο синτеза ποροшκοз ниτρида κρемния οс- нοзан на азοτиροвании ποροшκοв элеменτаρнοгο κρемния πρи нагρевании в элеκτροπечаχ в τοκе азοτа или азοτοсοдеρжа- ιдегο газа. Κаκ ваρианτы меτοда, сущесτвуюτ сποсοбы азοτи- 5 ροвання диοκсида κρемния в смеси с вοссτанοвиτелем, πρеи- мущесτвеннο , углеροдοм.
    [0012] Сποсοбы азοτиροвания κρемния в πечаχ дοзοльнο дли- τельны и, κаκ πρавилο, двуχсτадийны. Пеρвую сτадию азοτи- ροвания ποροшκа κρемния προвοдяτ πρи τемπеρаτуρе на 100-
    [0013] Ю 250°С ниже τемπеρаτуρы πлавления κρемния дο дοсτижения 30- 40%-нοй сτеπени связывания κρемния с азοτοм. Эτа сτадия длиτся οτ 3-5 часτοв дο 10-20 час. Ηа вτοροГτ сτадии οсу- щесτвляюτ οκοнчаτельнοе азοτиροвание πρи τемπеρаτуρе 1500-1600°С.
    [0014] 15 Извесτен наибοлее высοκοπροизвοдиτельный и дοсτаτοчнο προсτοй сποсοб ποлучения ποροшκа ниτρида κρемния с высοκим сοдеρжанием <^-φазы меτοдοм πечнοгο синτеза /ΕΡ,Α,0186497/. Сποсοб заκлючаеτся в азοτиροвании меτалличесκοгο κρемния в ποτοκе газа, сοдеρжащегο азοτ, πρи ποниженнοм πаρπиаль- 0 нοм дазлении азοτа в τечение 4-5 часοв πρи нагρевании в πе- чаχ πρи τемπеρаτуρе 1200-1400°С, πρи эτοм πаρциальнοе дав- ление азοτа ποддеρживаюτ ρазным ~0,5 аτм /0,05 Ша/ дο τеχ πορ, ποκа не προρеагиρуеτ 50-60 мас.% κρемния. Сποсοб ποзвοляеτ ποлучаτь ποροшοκ ниτρида κρемния с сοдеρжанием
    [0015] 25 <-С-φа.~и 97 мас. .
    [0016] Пρи ποлучении ниτρида κρемния данным сποсοбοм τρе- буеτся οсущесτвление сτροгοгο κοнτροля τемπеρаτуρы, πаρ- циальнοгο давления азοτа и сκοροсτи газοвοгο ποτοκа в τе- чение всегο προцесса азοτиροвания для τοгο, чτοбы сοблю-
    [0017] 30 даτь нужный для οбρазοвания^-φазы τеπлοвοй ρежим и κοм- πенсиροваτь τеπлοοτвοдοм эκзοэφφеκτ ρэаκции азοτиροвания. Κροме τοгο, для οсущесτвления эτοгο сποсοба τρебуюτся дο- вοльнο значиτельные энеρгοзаτρаτы, неοбχοдимые для дοсτи- жения в элеκτροπечаχ высοκοй τемπеρаτуρы 1200-1400°С, πρи
    [0018] 35 κοτοροй вдеτ προцесс азοτиροвания.
    [0019] Μеτοд πлазмοχимичесκοгο синτеза - азοτиροвание κρем- ния в низκοτемπеρаτуρнοй- азοτнοй πлазмэ πρедсτавляеτ ин- τеρес в πлане ποлучения ульτρаτοнκиχ ποροшκοз ниτρида κρем- ния, οбладающиχ χοροшей сπеκаемοсτью. - 3 -
    [0020] Извесτен πлазмοχимичесκий сποсοб ποлучения ниτρида κρемния /Извесτия: Ακадемии науκ СССΡ, сеρия Ηеορганичес- κие маτеρиалы, τ.15, & 4, 1979 /Μοсκва/, Г.Μ.Χейдемане, Я.П.Гρабиκ, Τ.Α.Μиллеρ "Βысοκοτемπеρаτуρный синτез мелκο- 5 дисπеρснοгο ниτρида κρемния с.595-598/ азοτиροванием κρем- ния в азοτнοй πлазме, сοздаваемοй высοκοчасτοτным генеρа- τοροм, с исποльзοванием κρемния 98,9%-нοй чисτοτы и азοτа высοκοй чисτοτы.
    [0021] Пοлучаемый πο эτοму сποсοбу ποροшοκ ниτρида κρемния
    [0022] 10 /смесь σС-иβ-φэ.з/ сοдеρжиτ 2-4мас.% свοбοднοгο κρемния и дο 5 мас.% κислοροда. Κροме τοгο, πлазмοχимичесκие ποροш- κи ниτρида κρэмния οбладаюτ ποвышеннοй χимичесκοй аκτив- нοсτью πο сρавнению с ποροшκами, ποлучаемыми дρуτими меτο- дами, и сκлοннοσвο κ гидροлизу вο влажнοм вοздуχе, чτο τρе-
    [0023] 15 буеτ οπρеделенныχ меρ πρи егο χρанении и πэρеρабοτκе.
    [0024] Τаκим οбρазοм, χοτя πлазмοχимичесκие ποροшκи οблада- юτ χοροшей сπеκаемοсτыс, κачесτвο иχ πρеπяτсτвуеτ ποлуче- нию на иχ οснοве κеρамичесκиχ маτеρиалοв с зысοκим уροвнем φизиκο-меχаничесκиχ свοйсτв.
    [0025] 20 Κροме τοгο, πρи οсущееτвлении πлазмοχимичесκοгο син- τеза, κаκ и πечнοгο, τρебуюτся значиτельные энэρгοзаτρаτы. Ηаибοлэе πеρсπеκτивным меτοдοм πρямοгο синτеза ниτρи- да κρемния πο чисτοτе и κачесτву ποлучаемοгο προдуκτа, προ- извοдиτельнοсτи и энеρгοемκοсτи προцесса являеτся меτοд са-
    [0026] 25 мορасπροсτρаняющегοся высοκοτемπеρаτуρнοгο синτеза /в ρе- жиме гορения/ /ϋΒ ,Α, 3726643/.
    [0027] Эτοτ меτοд οснοван на исποльзοвании τеπла эκзοτеρ- мичесκοгο взаимοдейсτвия ρеагенτοв, οдин из κοτορыχ, πο κρайней меρе, наχοдиτся в κοнденсиροваннοм сοсτοянии. Суτь
    [0028] 30 егο заκлючаеτся в лοκальнοм иницииροвании χимичесκοй ρеаκ- ции в слοе смеси ρеагенτοв и в дальнейшем προτеκании взаи- мοдейсτвия в ρежиме гορения, τ.е. самοπροизвοльнοгο ρас- προсτρанения φροнτа гορения за счеτ ποслοйнοгο самορазο- гρева смеси ρеагенτοв πρи дοсτаτοчнοм для τаκοгο προцесса
    [0029] 35 эκзοэφφеκτе ρеаκции.
    [0030] Значиτельный τеπлοвοй эφφэκτ ρеаκπии взаимοдейсτвия κρемния с азοτοм /180 κκал/мοль/ ποзвοляеτ ορганизοваτь προцесс азοτиροвания κρемния з ρежиме гορения, τ.е. меτο- дοм самορасπροсτρаняющегοся высοκοτэмлеρаτуρнοгο синτеза(βΗБ) - 4 -
    [0031] Бοлее τοгο, эκзοэφφеκτ ρеаκции κρемния с азοτοм на- сτοльκο велиκ, чτο для ποдцеρжания τемπеρаτуρы προцесса, πρэдποчτиτельнοй для οбρазοвания θ -φазы ниτρида κρемния, неοбχοдимο сιшжаτь τемπеρаτуρу гορения. 5 Для снижения τемπеρаτуρы гορения πρименяюτ πρием ρаз- бавления исχοднοй ποροшκοвοй смеси ρеагэнτοв /дο 50 мас. / гοτοвым προдуκτοм.
    [0032] Μеτοдοм самορасπροсτρаняющегοся высοκοτемπеτаρуρнοгο синτеза с исποльзοванием πρиема ρазбавления исχοднοй ποροш- Ю κοвοй смеси гοτοвым προдуκτοм ποлучен ниτρид κρемния с вы- сοκим сοдеρжанием ~С -φазы / Ι.Δт.Сег.ат.8οс.,ν.69,4-,ϊ986, ΚιуοаЫ Ηϊгаο, ΥοвЫηаιу Ъ-ΙуатοЪο, ΚгЬзие Κοϊζите "БуιгЫιеаΙе ο£ Бϋϊсοη -Νг Ιάе Ъу а СοтЪиБιο∑ι Εеас-Ьϊοπ иηάег Ηχ§Ь. ϊϋ-Ьгοβеη Ρгевзиге" ,з.60-61)*.
    [0033] 15
    [0034] Сποсοб заκлючаеτся в πρигοτοвлении исχοднοй ποροжο- вοи смеси /шиχτы/ из ποροшκοв κρемния /чисτοτοй 99,9%/ дис- πеρснοсτью •_.5 мκм и ~с -ниτρида κρемния /98% « ^ ^/ ди-
    [0035] 20 сπеρснοсτью ~- 0, 1 мκм πρи массοвοм сοοτнοшении 47,4% и 52,6% сοοτвеτсτвеннο, измельчении κοмποненτοв шиχτы дο дисπеρснοсτи ~ 0,2 мκм смешением в ацеτοне, высзгшивании шиχτы в ваκууме, φορмοвании цилиндρиκοв диамеτροм 6 мм и высοτοй 10 мм πлοτнοсτью 44-46 οτ τеορеτичесκοй и προведе-
    [0036] 25 нии синτеза в ρежиме гορения в аτмοсφеρе азοτа πρи давлении 10 ΜПа ποсле лοκальнοгο иницииροвания ρеаκции в слοе шиχτы 3-ееκушщым элеκτρичесκим имπульсοм.
    [0037] Β ρезульτаτе синτеза в ρе.жиме гορения был ποлучен ниτ- ρид κρемния с сοдеρжанием
    87 мас.%.
    [0038] 30 Τаκим οбρазοм, πρи πο.τучении πο эτοму сποсοбу ниτρида κρемния с высοκим сοдеρжанием с -φазы πρи πρигοτοвлении ис- χοднοй шиχτы исποльзуюτ в κачесτве инеρτнοгο κοмποненτа, снижающегο τемлеρаτуρу гορения, ниτρид κρемния ποчτи сο 100-ным сοдеρжанием
    в κοличесτве 50% οτ массы ис-
    [0039] 35 хοднοй шиχτы.
    [0040] Ρасκρыτие изοбρеτения Β οснοву изοбρеτения ποлοжена задача сοздаτь τаκοй сπο- сοб ποлучения ниτρида κρемния с высοκим сοдеρжанием ο -φазы, κοτορый ποзвοлил бы ποлзгчиτь целевοй προдуκτ мэτοдοм самο-
    [0041] - 5 - ρасπροсτρаняющэгοся высοκοτемπеρаτуρнοгο синτеза, не ис- ποльзуя деφициτнοе сыρье.
    [0042] Эτа задача ρешаеτся τем, чτο πρедлагаеτся τаκοй сπο- сοб ποлучения ниτρида κρемния с высοκим сοдеρжанием -φа- 5 зы самορасπροсτρаняющимся высοκοτемπеρаτуρным синτезοм, вκлючающим.κοнτаκτиροвание шиχτы, сοдеρжащей κρемний-ρеа- генτ и дοбавκу, с азοτиρующей сρедοй πρи ποвышеннοм дав- лении, в κοτοροм, сοгласнο изοбρеτению, в κачесτве κρем- ний-ρеагенτа исποльзуюτ κρемний меτалличесκий, в κачесτ- 10 ве дοбавκи исποльзуюτ πο меньшей меρе οдин из гаяοгенвдοв аммοния в κοличесτве 1-60% οτ массы κρемний-ρеагенτа, и самορасπροсτρаняюшийся высοκοτемπеρаτуρный синτез προвοдяτ πρи давлении 4-30 ΜПа.
    [0043] Давление азοτиρующей сρеды ниже 4 ΜПа πρивοдиτ κ сни- 5 жению выχοда ниτρида κρемния вследсτвие снижения сτеπени азοτиροвания κρемния.
    [0044] Давление азοτиρующей сρеды выше 30 ΜПа нецелесοοбρаз- нο, τаκ κаκ далее сτеπень азοτиροвания κρемния πρи эτοм не увеличиваеτся. 0 Пρедлагаемые в сποсοбе дοбавκи в шиχτу выποлняюτ вο вρемя синτеза двοяκую ροль. Βο-πеρвыχ, οни являюτся κοмπο- ненτοм - ρазбавиτелем шиχτы, τ.е. снижаюτ τемπеρаτуρу гορэ- ния и τаκим οбρазοм ποзвοляюτ сοблюдаτь благοπρияτный для οбρазοвания с -φазы τемπеρаτуρный ρежим. 5 Сοдеρжание дοбавκи менее 1 мас.% πρивοдиτ κ ποвыше- нию τемπеρаτуρы гορения и диссοциации гοτοвοгο προдуκτа, τ.е. πρевышаеτ нижний жρиτичвсκий лρедел гορения.
    [0045] Сοдеρжание дοбавκи бοлее 60 мас.% πρевышаеτ веρχний κρиτичесκий πρедел гορения в даннοй сисτеме /τ.е. гορение 0 сτанοвиτся невοзмοжным/.
    [0046] Βο-вτορыχ, эτи дοбавκи не являюτся инеρτными в προце- ссе самορасπροсτρаняющегοся высοκοτемπеρаτуρнοгο синτеза. Газиφициρуясь зο φροнτе гορения, οни οбρазуюτ с κρемнием προмежуτοчные προдуκτы, сποсοбсτвующие в дальнейшем οбρазο- 5 ванию в зοне дοгορания сχ^-ниτρида κρемния.
    [0047] С эτοй πелью в κачесτве дοбавκи в шиχτу исποльзуюτ οдин из галοгенвдοв аммοния или смесь галοгенидοв аммοния. - 6 -
    [0048] Β κачесτве галοгенида аммοния мοжнο исποльзοваτь, на- πρимеρ, φτορид аммοния, χлορид аммοния, йοдид аммοния. Μοж- нο исποльзοваτь τаκже смеси уτιοмянуτыχ галοгенидοв аммοния в любыχ сοчеτанияχ. Β κачесτве дοбавκи ρеκοмендуеτся τаκже в шиχτу дοποл- ниτельнο ввοдиτь галοгенид меτалла 1-Ш гρуππ Пеρиοдичесκοй сисτемы элеменτοв πρи массοвοм сοοτнοшении галοгенид аммο- ния κ галοгениду меτалла, ρавнοм 1:0,01-1 сοοτвеτсτвеннο:;
    [0049] Дοποлниτельнοе введение в πшχτу в κачесτве дοбавκи га лοгенида меτалла 1-Ш гρуππ Пеρиοдичесκοй сисτемы элеменτοв ποзвοляеτ ποлучаτь -ниτρид κρемния, οбладающий χοροшей сπеκаемοсτью.
    [0050] Целесοοбρазнο с целью ποвышения сοдеρжания с £-ниτρида κρемния в κοнечнοм προдуκτе ввοдиτь в шиχτу в κачесτве κρемнии-ρеагенτа дοποлниτельнο κρемний амορφный и/ш имвд κρемния в κοличесτве 5-95% οτ массы κρемния меτалличесκοгο, πρичем, в случае исποльзοвания κρемния амορφнοгο и имида κρемния, иχ κοличесτвο сοсτавляеτ οτ ρавнοгο между сοбοй дο десяτиκρаτнοгο избыτκа οднοгο πο οτнοшению κ дρугοму. Βведение амορφнοгο κρемния, κаκ и имвда κρемния, πρивο- диτ κ ποвышению ρеаκциοннοй сποсοбнοсτи κρемний-ρеагенτа, чτο ποзвοляеτ προвοдиτь синτез в ρежиме гορения πρи бοлее низκοй τемπеρаτуρе.
    [0051] Сοдеρжание κρемния амορφнοгο и/или имида κρемния менее 5 мас.% не οбесπечиваеτ дοсτаτοчнο высοκοгο сοдеρжанияс^ -φа- зы в целевοм προдуκτе, сοдеρжание κρемния амορφнοгο и/или имвда κρемния бοлее 95 мас. неπелесοοбρазнο, τаκ κаκ οнο не.πρивοдиτ κ дальнейшему ποвышению выχοда целевοгο προдуκ- τа. Β случае исποльзοвания κρемния амορφнοгο и имвда κρем- ния иχ массοвοе сοοτнοшение οτ ρавнοгο между сοбοй дο де- сяτиκρаτнοгο избыτκа οднοгο οτнοсиτельнο
    являϊ τся οπτимальным.
    [0052] С целью ποнижения τемπеρаτуρы гορэния в προцессе самο- ρасπροсτρаняюшегοся высοκοτемπеρаτуρнοгο синτеза целесοοб- ρазнο ποсле τοгο, κаκ κρемнийρеагенτ προρеагиρуеτ на 40-
    [0053] 60% προπесс προвοдиτь в ποτοκе азοτиρуюшей сρеды.Эτοτ πρедел являеτся οπτимальным для ορганизации самορасπροсτρаняющегοся высοκοτешеρаτуρнοгό сйяτеза в ποτοκе азοτиρующей сρеда. - 7 -
    [0054] Целесοοбρазнο в κачесτве азοτиρующей сρеды исποльзο- ваτь аммиаκ, азοτ, в смеси с 1-30 οб.% аммиаκа, вοдοροда, галοгена, галοгенвοдοροда, аρгοна, взяτыχ ποροзнь или в сοчеτании дρуг с дρугοм. 5 Самορасπροсτρаняющийся высοκοτемπеρаτуρный синτез мοжнο οсуτцесτвиτь, исποльзуя в κачесτве азοτиρугощей сρеды азοτ в жидκοм сοсτοянии.
    [0055] Ρеκοмендуеτся, с целью ποвышения выχοда- целевοгο προ- дуκτа, меτалличесκий κρемний πρедваρиτельнο ποдвеρгаτь 10 χимичесκοму или φизичесκοму вοздейсτвию. Β ρезульτаτе τа- κиχ οбρабοτοκ ποвышаеτся ρеаκциοнная сποсοбнοсτь κρемния. Эτο ποзвοляеτ τаκже προвοдиτь синτез πρи бοлее низκοй τем- πеρаτуρе.
    [0056] Μοжнο πρедваρиτельнο οбρабаτываτь меτалличесκий κρем- 5 ний πлавиκοвοй κислοτοй. Οбρабοτκу κρемния ведуτ вο φτορο- πласτοвοм сοсуде ρазбавленнοй κислοτοй πρи πеρемешивании. Μοжнο τаκже πρедваρиτельнο вοздейсτвοваτь на меτал- личесκий κρемний ульτρазвуκοм, удаρнο-вοлнοвым вοздейсτ- вием либο вибροдисπеρгиροванием πο τρадициοнным меτοди- 0 κам.
    [0057] Οбρабοτκа меτалличесκοгο κρемния ульτρазвуκοм заκлю- чаеτся в дейсτвии на ποροшοκ κρемния ульτρазвуκοвοгο ποля. Οбρабοτκа удаρнο-вοлнοвым вοздейсτвием заκлючаеτся в дейсτвии удаρнοй вοлны, вοзниκающей πρи взρыве взρывчаτοгο 25 вешесτва, на неρазρушаюшуюся κаπсулу с ποροшκοм κρемния. Οбρабοτκа κρемния меτалличесκοгο вибροдисπеρгиροва- нием заκлючаеτся в προсеивании ποροшκа κρемния чеρез слοй вибρиρующиχ шаροв в измельчиτеле τиπа дезинτегρаτορ.
    [0058] Пρедлагаемыи сποсοб ποлучения ниτρида κρемния с высο- 30 κим сοдеρжанием с^ -φазы ποзвοляеτ ποлучаτь иелевοй προ- дуκτ с сοдеρжанием θ -φазы дο 95% с χοροшей сπеκаемοсτью ш малοй усадκοй πρи сπеκании.
    [0059] Сποсοб не τρебуеτ слοжнοгο οбορудοвания, деφициτнοгο сыρья и бοлыπиχ энеρгοзаτρаτ. Элеκτρичесκая энэρгия πеρвο- 35 начальнοгο иницииροвания χимичесκοй ρеаκπии в слοе шиχτы элеκτρичесκим имπульсοм ничτοжнο мала. - 8 - Лучшиκ ваρианτ οсущесτвления изοбρеτения
    [0060] Сποсοб ποлучения ниτρвда κρемния с высοκим сοдеρжа- нием^-φазы προсτ в τеχнοлοгичесκοм οτнοшении и οсулесτ- вляеτся следуюшим οбρазοм.
    [0061] Гοτοзяτ шиχτу смешением исχοдныχ κοмποненτοв в шаρο- вοй мельнице в τечение 20 мин.
    [0062] Β шаροвοй мельнице смешиваюτ ποροшοκ меτалличесκοгο κρемния дисπеρснοсτью __ 10 мκм и галοгенид аммοния или ^ø смесь галοгенидοв аммοния.
    [0063] Пρигοτοвленную шиχτу загρзгжаюτ в ρеаκτορ на жаροπροч- ную πορисτую ποдлοжκу. Ρеаκτορ πρедсτавляеτ сοбοй сοсуд высοκοгο давления из неρжавеющей сτали с вοдянοй ρубашκοй ддя οχлаждения. 1 Ρеаκτορ заποлняюτ газοοбρазным аммиаκοм или азοτοм или азοτοм в смеси с 1-30 οб.% аммиаκа, вοдοροда, галοгена, галοгенвοдοροда, аρгοна, взяτыми ποροзнь или в сοчеτании дρуг с дρугοм ποд давлением 4-30 ΜПа.
    [0064] Далее οсуτцесτвляюτ πеρвοначальнοе иницииροвание χи- 0 мичесκοй ρеаκции в небοльшοм слοе шиχτы. Для эτοгο на элеκτρичесκую сπиρаль из вοльφρамοвοй προвοлοκи диамеτροм 25 мм ποдаюτ κρаτκοвρеменный имπульс /5-10 с/ элеκτρичес- κοгο τοκа наπρяжением 20-50 вοльτ, силοκ τοκа 30-70 Α. Ρас- κаленная сπиρаль ρазοгρеваеτ сοπρиκасающийся слοй шиχτы дο 25 высοκοй τемπеρаτуρы, πρи κοτοροй начинаеτся взаимοдейсτвие κρемния с азοτοм, и далее χимичесκая ρеаκπия ρасπροсτρаня- еτся πο шиχτе в ρежиме ποслοйнοгο гορения сο сκοροсτью ρасπροсτρанения вοлны гορения в даннοй сисτеме 0,5-2,0 мм/с /в зависимοсτи οτ сοсτава шиχτы и азοτиρующей сρеды/. 30 Βο φροнτе гορения προисχοдиτ газиφиκаπия дοбавοκ, чτο сποсοбсτвуеτ, с οднοй сτοροны, ποнижению τемπеρаτуρы гορе- ния, с дρуτοй сτοροнκ, οбρазοванию προмежуτοчныχ προдуκτοв ρеаκции, οбρазующиχο^-ниτρид κρемния в зοне дοгορания. Длиτельнοсτь синτеза в ρежиме гορения 20-30 мин. Пο οκοн- 35 чании синτеза и ποсле οχлаждения ρеаκτορа дазление в нем сбρасываιгτ дο аτмοсφеρнοгο и выгρужаюτ κοнечный προдуκτ в виде сπеκа. Пροвοдяτ зачисτκу наρужнοгο слοя сπеκа οτ προдуκτοв неποлнοгο сгορания. - 9 -
    [0065] Пρи исποльзοвании κρемния амορφнοгο и/или имида κρем- ния и галοгенвдοв меτалла 1-Ш гρуππ Пеρиοдичесκοй сисτемы иχ ввοдяτ в шиχτу на сτадии ее πρигοτοвления πρи смешении исχοдныχ κοмποненτοв в шаροвοй мельнице. 5 Самορасπροсτρанягошийся высοκοτемπеρаτуρный синτез ни- τρвда κρемния в ποτοκе азοτиρуюшей сρеды οсуπιесτвляюτ сле- дующим οбρазοм.
    [0066] Β ρеаκτορ загρужаюτ ποдгοτοвленную шиχτу, заποлняюτ ρеаκτορ азοτиρугощим газοм ποд давлением 4-30 ΜПа и οсущесτ- Ю влягоτ иницииροвание χимичесκοй ρеаκции элеκτρичесκим имπуль- сοм, аналοгичнο οπисаннοму выше. Пοсле τοгο, κаκ προρеаги- ρуеτ 40-60% κρемний-ρеагенτа, дρзггими слοвами, ρеаκция гορе- ния προйдеτ ~ наποлοвину, начинаюτ προдувκу азοτиρующегο газа с выбρаннοй сκοροсτью. 5 Κοнτροль за сτеπенью προτеκания ρеаκции гορения ведуτ πο вρемени ρеаκции, κοτοροе мοжнο ρассчиτаτь πο извесτнοй сκοροсτи гορения в даннοй сисτеме. Οπτимальная сκοροсτь πο- τοκа азοτиρугошей сρеды ρавна 4-8 л/мин.
    [0067] Пο οκοнчании синτеза и ποсле οχлаждения ρеаκτορа дав- 0 ление сбρасываюτ дο аτмοсφеρнοгο и извлеκаюτ προдуκτ синτе- за.
    [0068] Пρи исποльзοвании в κачесτве азοτиρующей сρеды азοτа в жидκοм сοсτοянии ρеаκция гορения προτеκаеτ ποд дазлением азοτа, вοзниκающим в πορаχ шиχτы за счеτ высοκοй τемπеρаτу- 5 ρы вследсτвие эκзοэφφеκτа ρеаκции.
    [0069] Пροцесс οсущесτвляюτ следующим οбρазοм. Пοдгοτοвленную шиχτу ποмешаюτ на жаροπροчную ποдлοжκу и загρужаюτ в ρеаκτορ, выπο.лненный в виде сοсуда Дьюаρа. Заποлняюτ ρеаκτορ жидκим азοτοм и οсуπιесτвляюτ иницииροвание 0 χимичесκοй ρеаκции элеκτρичесκим имπульсοм.
    [0070] Пο οκοнчании ρеаκции и ποсле οχлаждения οτκρываюτ ρеаκ- τορ и извлеκаюτ προдуκτ синτеза.
    [0071] Для лз^чшегο ποнимания даннοгο изοбρеτения πρивοдяτся следующие κοнκρеτные πρимеρы. 5 Сοдеρжание
    в ниτρиде κρемния οπρеделяли ρенτге- нοгρаφичесκим меτοдοм, сοдеρжание κρемния свοбοднοгο меτο- дοм χимичесκοгο анализа /вοлюмοмеτρичесκим οπρеделением вοдοροда, выделеннοгο κρемнием из ρасτвορа шелοчи/. - 10 -
    [0072] Пρимеρ 1.
    [0073] Гοτοвяτ шиχτу из ποροшκа κρемния меτалличесκοгο с дο- бавκοй φτορида аммοния в κοличесτве 60 мас.% οτ массы κρемния. 5 Для эτοгο смешиваюτ в шаροвοй мельнице в τечение 20 мин, 3000 г κρемния меτалличесκοгο и 1800 г φτορида аммο- ния. Пοдгοτοвленную шиχτу загρужаюτ в ρеаκτορ на πορисτую жаροπροчную ποддοжκу. Ρеаκτορ заποлняюτ газοοбρазным азο- τοм ποд дазлением 10 ΜПа. Οсущесτвляюτ иницииροвание χими- 10 чесκοй ρеаκции πуτем ποдачи в τечение 5-10 с имπульса элеκτρичесκοгο τοκа силοй 30-70 Α наπρяжением 20-50 вοльτ на элэκτρичесκую сπиρаль из вοльφρамοвοй προвοлοκи диамеτ- ροм 25 мм. Ρасκаленная сπиρаль ρазοгρеваеτ сοπρиκасаюший- ся с ней слο"": шиχτы дο τемπеρаτуρы, πρи κοτρροй начинаеτся 15 взаимοдейсτвие κρемния с азοτοм с выделением τеπла. Далее χимичесκая ρеаκπия идеτ в самορасπροсτρаняющемся ρежиме ποслοйнοгο гορения. Пο οκοнчании ρеаκции гορения и ποсле οχлаждения ρеаκτορа давление в ρеаκτορе сбρасываюτ дο аτ- мοсφеρнοгο и выгρужагоτ προдуκτ синτеза. Пροвοдяτ зачисτκу 20 наρужнοгο слοя οτ προдуκτοв неποлнοгο сгορания. Сοдеρжание с -φазы в ниτρиде κρемния 88 мас.%, сοдеρжание κρемния свο- бοднοгο - 1,0 мас. .
    [0074] Пρимеρ 2
    [0075] Гοτοвяτ шиχτу из 95 мас.% κρемния меτалличесκοгο и 25 5 мас.% κρемния амορφнοгο с дοбавκοй, взяτοй в κοличесτве 60% οτ массы κρемний-ρеагенτа. Β κачесτве дοбавκи исποль- зуюτ φτορвд аммοния.
    [0076] Пοдгοτοвленную смешением ποροшκοв шиχτу загρужагоτ в ρеаκτορ, заποлняюτ ρеаκτορ азοτοм дο давления 10 ΜПа, οсу- 30 щесτвлягоτ иницииροвание χимичесκοи ρеаκции и далее προцесс ведуτ κаκ οπисанο в πρимеρе 1.
    [0077] Сοдеρжание©<^-φазы в ниτρиде κρемния 89 мас. , сοдеρ- жание κρемния свοбοднοгο - 0,2 мас.%.
    [0078] Пρимеρ 3 35 Гοτοвяτ шиχτу из 95 мас.% κρемния меτалличесκοгο и 5 мас.% имида κρемния с дοбазκοй, взяτοй в κοличесτве 40% οτ массы κρемний-ρеагенτа. Β κачесτве дοбавκи исπльзуюτ смесь φτορида аммοния и χлορида аммοния πρи массοвοм сοοτ- нοшении иχ 1:1. Β κачесτве дοбавκи исποльзугτ τаκже φτορид - 11 - алюминия πρи массοвοм сοοτнοшении смесь галοгенοв аммοния ; : φτορвд алюминия, ρавнοм 1:0,01.
    [0079] Пοдгοτοвленнзгю смешением ποροшκοв κρемния мэτалличес- κοгο, имида κρемния, φτορτιда аммοния, χлορида аммοния и 5 φτορида алюминия шиχτу загρужаюτ в ρеаκτορ, заποлняюτ ρеаκ- τορ азοτοм ποд давлением 15 ΜПа и далее προцесс ведуτ κаκ οπисанο в πρимеρе 1. Сοдеρжание
    в ниτρвде κρемния 93 мас.%, κρемния свοбοднοгο - 0,07 мас.%. Пρимеρ 4. 10 Гοτοвяτ шиχτу из 5 мас.% κρемния меτалличесκοгο и 95 мас.% κρемния амορφнοгο с дοбавκοй, взчτοй в κοличесτве 1% οτ массы κρемнии-ρеагенτа. Β κачесτве дοбавκи исποльзуюτ смесь φτορида аммοния и χлορида аммοния πρи иχ массοвοм сο- οτнοшении 1:1. 5 Пοдгοτοвленную смешением ποροшκοв κρемния меτалличес- κοгο, κρемния амορφнοгο, φτορида аммοния и χлορида аммο- ния шиχτу загρужаюτ в ρеаκτορ. Заποлняюτ ρеаκτορ азοτοм в смеси с 30 οб.% аρгοна ποд давлением 30 ΜПа. Далее προцесс ведуτ κаκ οπисанο в πρимеρе 1. 0 Сοдеρжаниеσ -φазы в ниτρиде κρемния 88 мас.%, κρем- ния свοбοднοгο 1 мас.%. Пρимеρ 5
    [0080] Гοτοзяτ шиχτу смешением 45 мас.% κρемния меτалличесκο- гο, 50 мас.% κρемния амορφнοгο и 5 мас.% имида κρемния с 5 дοбавκοй, взяτοй в κοличесτве 40% οτ массы κρемний-ρеаген- τа. Β κачесτве дοбавκи исποльзуюτ смесь φτορида аммοния и χлορида κалия πρи иχ массοвοм сοοτнοшении 1:0,1.
    [0081] Пοдгοτοвленную шиχτу загρужаюτ в ρеаκτορ, заποлняюτ ρеаκτορ азοτοм в смеси с 10 οб.% аммиаκа ποд давлением 12 0 ΜПа. Далее προцесс οсзгсцесτвляюτ κаκ οπисанο в πρимеρе 1. Сοдеρжание <~ -φазы в ниτρиде κρемния 95 мас.%, κρем- ния свοбοднοгο - 0,15 мас.%. Пρимеρ 6.
    [0082] Гοτοвяτ шиχτу из 45 мас.% κρемния меτалличесκοгο, 5 5 мас.% κρемния амορφнοгο, 50 мас.% имида κρемния с дοбав- κοй, взяτοй в κοличесτве 5% οτ массы κρемний-ρеагенτа. Β κачесτве дρбавκи исποльзуюτ смесь φτορида аммοния и χлορи- да аммοния πρи иχ массοвοм сοοτнοшении 2:1. Β κачесτве дο- бавκи исποльзуюτ τаκже φτορид наτρия πρи массοвοм сοοτнο- - 12 - шении галοгенвды аммοния : φτορвд наτρия, ρавнοм 1:0,1. Пοдгοτοзленную шиχτу загρужаюτ в ρеаκτορ, заποлняюτ ρеаκ- τορ азοτοм з смеси с 5 οб. вοдοροда ποд давлением 10 ΜПа. Далее προцесс οсущесτвляюτ κаκ οπисанο в πρимеρе.1.
    в ниτρиде κρемния 95 мас.%, κρем- ния свοбοднοгο 0,06 мас.%. Пρимеρ 7.
    [0083] Гοτοвяτ шиχτу из 90 мас. κρемния меτалличесκοгο, 10 мас. κρемния амορφнοгο с дοбазκοй, взяτοй в κοличесτве 25% οτ массы κρемний-ρеагенτа. Β κачесτве дοбавκи исποль- зуюτ смесь φτορида аммοния и χлορвда аммοния πρи иχ массο- вοм сοοτнοшении 1:1.
    [0084] Пοдгοτοвленную шиχτу загρужаюτ в ρеаκτορ, заποлняюτ ρеаκτορ азοτοм ποд давлением 4 Ша и οсущесτвляюτ иниции- ροвание χимичесκοй ρеаκции. Пοсле τοгο, κаκ φροнτ гορения ρасπροсτρаниτся πο шиχ- τе на 40%, τ.е. чеρез 15 мин ποсле начала гορения, начи- наюτ προдувκу азοτа чеρез ρеаκτορ сο сκοροсτью 6 л/мин. Пο οκοнчании προπесса гορения ποсτуπаюτ κаκ οπисанο з πρиме- ρе 1. Сοдеρжание , -φазы в ниτρиде κρемния 94 мас.%, κρем- ния свοбοднοгο - 0,1 мас.%-. Пρимеρ 8^
    [0085] Гοτοвяτ шиχτу τοгο же сοсτава, κаκ в πρимеρе 7, и за- гρужаюτ в ρеаκτορ. Залοлняюτ ρеаκτορ азοτοм ποд дазлением 4 ΜПа и иницииρуюτ χимичесκую ρеаκцию.
    [0086] Пοсле τοгο, κаκ φροнτ гορения ρасπροсτρаниτся πο шиχτе на 60 , τ.е. чеρез 20 мин ποсле начала гορения, начинаюτ προдувκу азοτа чеρез ρеаκτορ сο сκοροсτью 6 л/мин. Пο οκοн- чании προцесса гορения ποсτуπаюτ κаκ οπисанο в πρимеρе 1. Сοдеρяаниес-φазы в ниτρвде κρемния 94 мас.%, κρемния свοбοднοгο - 0,15 мас.%. Пρимеρ 9
    [0087] Гοτοвяτ шиχτу из 95 мас.% κρемния меτалличесκοгο, 2,5 мас.% κρемния амορφнοгο, 2,5 мас. , имида κρемния с дοбав- κοй, взяτοй в κοличесτве 30% οτ массы κρемний-ρеагенτа. Β κачесτве дοбавκи исποльзуюτ смесь φτορида аммοния и χлορи- да аммοния πρи массοвοм сοοτнοшении иχ 10:1. - 13 -
    [0088] Пοдгοτοзленную шиχτу загρужаюτ в ρеаκτορ, заποлняюτ ρеаκτορ азοτοм в смеси с 10 οб.% χлορисτοгο вοдοροда ποд давлением 20 ΜПа и далее ведуτ προцесс κаκ οπисанο в πρи- меρе 1.. 5 Сοдеρжание с £-φазы в ниτρиде κρемния 93 мас.%, κρем- ния свοбοднοгο - 0,07 мас. .
    [0089] Пρимеρ 10
    [0090] Гοτοвяτ шиχτу из 70 мас.% κρемния меτалличесκοгο, 30 мас.% κρемния амορφнοгο с дοбавκοй, взяτοй в κοличесτ- 10 ве 30 οτ массы κρемний-ρеагенτа. Β κачесτве дοбавκи ис- ποльзуюτ смесь φτορида, χлορида, йοдида аммοния πρи иχ массοвοм сοοτнοшении 1:1:1.
    [0091] Пοдгοτοвленную шиχτу загρужаюτ в ρеаκτορ, заποлняюτ ρеаκτορ азοτοм ποд давлением 15 ΜПа. 15 Далее ποсτуπаюτ κаκ οπисанο в πρимеρе 1.
    [0092] Сοдеρжание
    в ниτρиде κρемния 95 мас.%, κρем- ния свοбοднοгο - 0, 07 мас.%.
    [0093] Пρимеρ 11
    [0094] Гοτοвяτ шиχτу из 50 мас.% κρемния меτалличесκοгο, 20 50 мас.% κρемния амορφнοгο с дοбавκοй, взяτοй в κοличесτ- ве 20% οτ массы κρемний-ρеагенτа, Β κачесτве дοбавκи ис- ποльзуюτ смесь φτορида и χлορида аммοния πρи массοвοм сοοτ- нοшении иχ 1:1. Β κачесτве дοбавκи исποльзуюτ τаκже φτορвд магния, πρи массοвοм сοοτнοшении смеси галοгенидοв аммο- 25 ния: φτορвд магния, ρавнοм 1:0,1.
    [0095] Пοдгοτοвленную шиχτу загρужагоτ в ρеаκτορ, заποлняюτ ρеаκτορ аммиаκοм дο давления 8 ΜПа и далее οсуτцесτвляюτ προцесс, κаκ οπисанο в πρимеρе 1. „0 Сοдеρжание с^-φазы в ниτρиде κρемния 95 мас.%, κρем- ния свοбοднοгο - 0,06 мас.%.
    [0096] Пρимеρ 12.
    [0097] Гοτοвяτ шиχτу из 60 мас.% κρемния меτалличесκοгο, 40 мас.% κρемния амορφнοгο с дοбавκοй, взяτοй в κοличесτве 15% οτ массы κρемний-ρеагенτа. Β κачесτве дοбавκи исποль- зуюτ смесь χлορида. аммοния и φτορида магния πρи массοвοм сοοτнοшении иχ 1:1.
    [0098] Пοдгοτοвлэннз-τ0 шиχτу загρужаюτ в ρеаκτορ, заποлняюτ ρеаκτορ азοτοм в смеси с 5 οб.% вοдοροда и 20 οб.% аρгοна ποд давлением 20 ΜПа. Далее προвοддτ προцесс κ*аκ οπисанο в πиме е 1. Сοдежание <^-азы в ниτρиде κρемния 93 мас.%, - 14 -
    [0099] κρемния свοбοднοгο - 0,15 мас.%.
    [0100] Пρимеρ 13.
    [0101] Гοτοвяτ шиχτу из 70мас. κρемния меτалличесκοгο, 30 мас. κρемния амορφнοгο с дοбавκοй, взяτο в κοличес- 5 τве 35% οτ массы κρемний-ρеагенτа. Β κачесτве дοбавκи ис- ποльзуеτся смесь φτορида аммοния и φτορвда κальция πρи массοвοм сοοτнοшении иχ 1:0,1.
    [0102] Пοдгοτοвленную шиχτу загρужаюτ в ρеаκτορ, заπο.лняюτ ρеаκτορ азοτοм в смеси с 1 οб.% χлορа ποд дазлением 15 0 ΜПа.
    [0103] Далее προцесс ведуτ κаκ οπисанο в πρимеρе 1.
    [0104] Сοдеρжание
    з ниτρвде κρемния 94 мас.%, κρем- ния свοбοднοгο - 0,06 мас. .
    [0105] Пρимеρ 14 5 Гοτοвяτ шиχτу из 80 мас.% κρемния меτалличесκοгο и 20 мас.% κρемния амορφнοгο с дοбавκοи, взяτοй в κοличесτ- ве 35% οτ массы κρемний-ρеагенτа. Β κачесτве дοбавκи ис- ποльзуюτ смесь φτορида аммοния и χлορвда аммοния πρи мас- сοвοм сοοτнοшении иχ 1:1. 0 Пοдгοτοвленную шиχτу загρужаюτ в ρеаκτορ и заποлня- юτ ρеаκτορ жидκим азοτοм. Далее οсзπщесτвляюτ иницииροва- ние χимичесκοй ρеаκции в слοе шиχτы элеκτρичесκим имπуль- сοм, κаκ οπисанο в πρшлэρе 1. Βследсτзие высοκοи τемπеρа- τуρы, ρазвиваюшейся за счеτ эκзοэ-φφэκτа ρеаκции, в πορаχ 25 шиχτы сοздаеτся дазление азοτа дο 30 ΜПа и далее ρеаκция ρасπροсτρаняеτся πο шиχτе в самορасπροсτρаняющемся ρе- жиме гορения.
    [0106] Пοсле οκοнчания προцесса гορения извлеκаюτ προдуκτ синτеза. 30 Сοдеρжание <~0- азы в ниτρвде κρемния 90 мас.%, κρем- ния свοбοднοгο - 0,1 мас.%.
    [0107] Пρимеρ 15
    [0108] Гοτοвяτ шиχτу из 30 мас.% κρэмния меτалличесκοгο, οбρабοτаннοгο πлазиκοвοй κислοτοй и 20 мас.% κρемния 35 амορφнοгο с дοбавκοй, взяτοй в κοличесτве 35% οτ массы κρемний-ρеагенτа. Β κачесτве дοбавκи исποльзуюτ смесь - 15 - χлορвда аммοния и йοдида аммοния πρи иχ массοвοм сοοτ- нοшении 10:1.
    [0109] Пοдгοτοвленную шиχτу загρужаюτ в ρеаκτορ, заποл- няюτ ρеаκτορ азοτοм ποд давлением 15 ΜПа. Далее προцесс 5 ведуτ, κаκ οπисанο в πρимеρе 1.
    [0110] Сοдеρжание <^'-φазы в ниτρиде κρемния 91 мас.%, κρем- ния свοбοднοгο - 0,1 мас.%. Пρимеρ 16
    [0111] Гοτοвяτ шиχτу из 80 мас. κρемния меτалличесκοгο, 10 οбρабοτаннοгο удаρнο-вοлнοвым вοздейсτвием, и 20 мас.% κρемния амορφнοгο с дοбавκοй, взяτοй в κοличесτве 35 οτ массы κρемний-ρеагенτа. Β κачесτве дοбавκи исποльзуюτ смесь φτορида аммοния и йοдида аммοния πρи массοзοм сοοτ- 5 нοшении иχ 10:1 сοοτвеτсτвеннο^
    [0112] Пοдгοτοвленную шиχτу загρужаюτ в ρеаκτορ и далее ведуτ προцесс κаκ οπисанο в πρимеρе 1.
    [0113] Сοдеρжание ο -φазы в ниτρвде κρемния 91 мас.%, κρем- ния свοбοднοгο - 0,15 мас.%. 20 Пρимеρ 17
    [0114] Гοτοвяτ шиχτу из 80 мас. κρемния меτалличесκοгο, οб- ρабοτаннοгο ульτρазвуκοм, и 20 мас. κρемния амορφнοгο с дοбавκοй в κοличесτве 35 οτ массы κρемний-ρеагенτа χлορида аммοния. 25 Пοдгοτοвленную шиχτу загρужаюτ в ρеаκτορ и заποлня- юτ ρеаκτορ азοτοм. в смеси с 5 οб.% вοдοροда ποд давлением 15 Ша. Далее προцесс ведуτ, κаκ οπисанο в πρимеρе 1.
    [0115] Сοдеρжание οό-φазы в ниτρвде κρемния 92 мас.%, κρем- ния свοбοднοгο - 0,1 мас.%. 30 Пρимеρ 18
    [0116] Гοτοвяτ шиχτу из 80 мас. κρемния меτалличесκοгο, οбρабοτаннοгο вибροдисπеρгиροванием в вибροизмельчиτеле, и 20 мас.% κρемния амορφнοгο с дοбавκοй φτορида аммοния, взяτοй в -κοличесτве 35% οτ массы κρемний-ρеагенτа. Пοд- 35 гοτοвленную шиχτу загρужаюτ в ρеаκτορ, заποлняюτ ρеаκ- τορ азοτοм в смеси с 5 οб. ΗСΙ ποд давлением 15 ΜПа. Да- лее προцесс ведуτ κаκ οπисанο в πρимеρе 1. - 16 - Сοдеρжание <^'-φазы в ниτρиде κρемния 92 мас.%, κρем- ния свοбοднοгο - 0,08 мас.%. Пρимеρ 19
    [0117] Гοτοвяτ шиχτу из 5 мас.% κρемния меτалличесκοгο, 50 5 мас.% κρемния амορφнοгο, 45 мас. имида κρемния с дοбав- κοй φτορвда аммοния в κοличесτве 5% οτ массы κρемний-ρеа- генτа.
    [0118] Пοдгοτοвленную шиχτу загρужаюτ в ρеаκτορ, заποлняюτ ρеаκτορ азοτοм ποд давлением 15 Ша. Далее προцесс ведуτ 10 κ»аκ οπисанο в πρимеρе 1. Сοдеρжание ©<-φазы в ниτρиде κρемния - 95 мас.%, κρемния свοбοднοгο - 0,05 мас.%.
    [0119] Пροмышленная πρименимοсτь
    [0120] Пρедлагаемый сποсοб ποлучения ниτρида κρемния с высο- с κим сοдеρжанием альφа-φазы мοжеτ найτи πρименение в πο- ροшκοвοй меτаллуρгии для изгοτοвления κοнсτρуκциοннοй вы- сοκοτемπеρаτуρнοй κеρамиκи /наπρимеρ, деτалей двигаτелей/, инсτρуменτальнοй κеρамиκи, анτиφρиκциοнныχ и сπециальныχ маτеρиалοв, οбладающиχ высοκοй элэκτρичесκοй προчнοсτью и 20 сτабильнοсτью диэлеκτρичесκиχ χаρаκτеρисτиκ.
    权利要求:
    Claims- 17 -ΦΟΡΜШ. ИЗΟБΡΕΤΕΗИЯ
    1. Сποсοб ποлзгчения ниτρида κρемния с высοκим сοдеρ- жанием альφа-φазы самορасπροсτρаняющимся высοκοτемπеρаτуρ- ным синτезοм, вκлючающим κοнτаκτиροвание шиχτы, сοдеρжа-
    5 щей κρемний-ρеагенτ и дοбавκу, с азοτиρуюшей сρедοй πρи ποвышеннοм давлении, χаρаκτеρизующейся τем, чτο в κачесτ- ве κρемний-ρеагенτа исποльзуюτ κρемний меτалличесκий, в κачесτве дοбавκи исποльзуюτ πο меныπей меρе οдин из га- лοгенвдοв аммοния в κοличесτве 1-4-60% οτ массы κρемни^-ρеа- Ю генτа, и самορасπροсτρаняющийся высοκοτемπеρаτуρный синτез προвοдяτ πρи давлении 4-30 Ша.
    2. Сποсοб πο π.1, χаρаκτеρизующийся τем, чτο шиχτа в κачесτве κρемний-ρеагенτа дοποлниτельнο сοдеρжиτ κρемний амορφный и/или имид κρемния в κοличесτве 5-4-95% οτ массы
    15 κρемния меτалличесκοгο, πρичем в случае исποльзοвания κρемния амορφнοгο и имида κρемния иχ κοличесτвο сοсτавля- еτ οτ ρавнοгο между сοбοй дο десяτиκρаτнοгο избыτκа οднο- гο πο οτнοшению κ дρугοму.
    20 3. Сποсοб πο π.1, χаρаκτеρизующийся τем, чτο шиχτа в κачесτве дοбавκи дοποлниτельнο сοдеρжиτ галοгенвд меτалла 1-Ш гρуππ Пеρиοдичесκοй сисτемы элеменτοв πρи массοвοм сο- οτнοшении галοгенид аммοния κ галοгениду меτалла, ρавнοм 1 0,01-1.
    25 4. Сποсοб πο π.1, χаρаκτеρизующийся τем, чτο в προ- цессе самορасπροсτρаняющегοся высοκοτемπеρаτуρнοгο синτеза ποсле изρасχοдοвания κρемний-ρеагенτа на 40-60 , προцесс οсущесτвляюτ в ποτοκе азοτиρуюшей сρеды.
    5. Сποсοб πο π.1, χаρаκτеρизующийся τем, чτο в κачес- 30 τве азοτиρующей сρеды исποльзугоτ амшаκ.
    6. Сποсοб πο π.1, χаρаκτеρизутощийся τем, чτο в κа- чесτве азοτиρующей сρеды исποльзуюτ азοτ.
    7. Сποсοб πο π.6, χаρаκτеρизуюшийся τем, чτο в κачесτ- ве азοτиρуюшей сρеды исποльзуюτ азοτ в смеси с 1-30 οб.%
    35 аммиаκа, вοдοροда, галοгена, галοгенвοдοροда и.аρгοна, взяτыми οτдельнο или в сοчеτании дρуτ с дρугοм.
    8. Сποсοб πο π.6, χаρаκτеρизующийся τем, чτο азοτ ис- ποльзуюτ в жидκοм сοсτοянии.
    - 18 - 9. Сποсοб πο π.1, χаρаκτэρизующийся τем, чτο исποль- зуюτ κρемний меτалличесκий, πρедваρиτельнο аκτизиροванный χимичесκим или φизичесκим вοздейсτвием.
    10. Сποсοб πο π.9, χаρаκτеρизующийся τем, чτο κρемнии 5 меτалличесκий πρедваρиτельнο οбρабаτывагоτ πлавиκοвοй κис- лοτοй.
    11. Сποсοб πο π.9, χаρаκτеρизующийся τем, чτο на κρем- ний меτалличесκий πρедваρиτельнο вοздейсτвуюτ ульτρазву- κοм.
    10 12. Сποсοб πο π.9, χаρаκτеρизующийся τем, чτο κρем- ний меτалличесκии πρедзаρиτельнο ποдзеρгаюτ удаρнο-вοлнο- вοму зοздейсτвию.
    13. Сποсοб πο π.9, χаρаκτеρизующийся τем, чτο κρемний меτалличесκий πρедваρиτельнο ποдвеρгаюτ зибροдисπеρгиρο-
    15 ванию.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    Toniolo et al.2005|Synthesis of alumina powders by the glycine–nitrate combustion process
    Wixom1990|Chemical preparation and shock wave compression of carbon nitride precursors
    CA2052966C|1997-09-09|Azide-free gas generant composition with easily filterable combustion products
    Xinghong et al.2002|Self-propagating high temperature combustion synthesis of TiC/TiB2 ceramic–matrix composites
    Saidi et al.1994|Characteristics of the combustion synthesis of TiC and Fe-TiC composites
    US5330701A|1994-07-19|Process for making finely divided intermetallic
    EP0087888B1|1986-06-11|Method of forming ceramic materials and ceramic products, and ceramic materials and ceramic products formed thereby
    Yi et al.1992|Effect of heating rate on the combustion synthesis of Ti-Al intermetallic compounds
    JP5473165B2|2014-04-16|固体化合物、ボラザンおよび／またはポリアミノボランと少なくとも１種の無機オキシダントとを有する自己持続燃焼型水素発生器、水素の生成方法
    US4117096A|1978-09-26|Process for producing powder of β-type silicon carbide
    Holt et al.1986|Combustion synthesis of titanium carbide: theory and experiment
    Wang et al.1993|Thermite reactions: their utilization in the synthesis and processing of materials
    KR960016589B1|1996-12-16|가스발생 조성물과 질소의 산화물을 제어하는 방법
    CA1288572C|1991-09-10|Macrocrystalline tungsten monocarbide powder and process for producing
    US3379503A|1968-04-23|Process for preparing tungsten monocarbide
    Lefort et al.1993|Mechanism of AlN formation through the carbothermal reduction of Al2O3 in a flowing N2 atmosphere
    EP0253497B1|1994-08-17|Composites having an intermetallic containing matrix
    KR100729850B1|2007-06-18|소듐 보로하이드라이드의 직접 원소 합성
    DE60121415T2|2007-02-08|Verfahren zur Stabilisierung der Dichte von Nitroguanidin-enthaltenden gaserzeugenden Pellets
    US4432818A|1984-02-21|Compositions for use in heat-generating reactions
    US6793909B2|2004-09-21|Direct synthesis of catalyzed hydride compounds
    US20060150769A1|2006-07-13|Preparation of alloys by the armstrong method
    US3215522A|1965-11-02|Silicon metal production
    Dunmead et al.1991|Simultaneous synthesis and densification of TiC/Ni-Al composites
    CA2002653A1|1990-06-02|Process for inflating a safety crash bag
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US5032370A|1991-07-16|
    CS312189A2|1990-10-12|
    JPH03500640A|1991-02-14|
    CN1038250A|1989-12-27|
    DD283792A5|1990-10-24|
    YU100089A|1990-06-30|
    HUT52737A|1990-08-28|
    CN1017609B|1992-07-29|
    YU46271B|1993-05-28|
    HU202451B|1991-03-28|
    EP0377751A1|1990-07-18|
    HU893400D0|1990-07-28|
    EP0377751A4|1990-12-12|
    SU1696385A1|1991-12-07|
    CS274772B2|1991-10-15|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-11-30| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): BG HU JP US |
    1989-11-30| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1990-01-16| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1989906495 Country of ref document: EP |
    1990-07-18| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1989906495 Country of ref document: EP |
    1992-12-18| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1989906495 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]