PTFE添加剂对燃烧合成氮化硅的影响

摘要

发现了一种PTFE(聚四氟乙烯)催化剂,在其作用下,实现了在2 MPa的氮气压力下Si+NH_4Cl混合粉末燃烧合成Si_3N_4。结果表明:PTFE有效的促进了反应,产物表层的Si粉也实现了完全氮化,且合成产物中α-Si_3N_4的含量随着反应剂中PTFE含量的增加表现出规律性的变化。当PTFE的添加量为4%(质量分数,下同)时,可以制备出α相含量为77.7%的粒度均匀的等轴状Si_3N_4粉末;产物中心部位含有少量残余Si,但经过后续热处理,可以实现完全氮化。分析了产物中不同部位相组成和形貌产生差异的原因,并对PTFE作用下燃烧合成Si_3N_4的机制作了初步探讨。