晶体硅金刚线切割废料氮化反应的研究

摘要

为了综合利用晶体硅金刚线切割废料,以其为原料,使用卧式氮化炉进行氮化反应,研究了氮化温度(1 300、1 350、1 400、1 450和1 500℃)、氮化保温时间(1、1.5、2、2.5和3h)以及α-Si3 N4外加量(外加质量分数分别为0、5％、10％、15％和20％)对氮化反应的影响.结果 表明:在一定范围内,氮化温度的升高有利于α-Si3 N4 、β-Si3 N4和Si2N2O三种物相的生成;氮化时间的延长有利于α-Si3 N4、β-Si3 N4和Si2N2O三种物相的生成,但氮化时间过长会导致α-Si3N4转变为β-Si3 N4,以及Si2N2O转化为Si3 N4;以α-Si3 N4为添加剂,有利于α-Si3N4的生成以及氮化反应的进行.综合考虑切割废料的氮化程度,较优氮化条件为1 400℃保温3h,α-Si3N4添加剂外加量10％(w).