氮化硅

摘要： 以单个硅颗粒氮化反应缩核模型为基础,本文建立了硅颗粒在输送床内反应、辐射与对流传热耦合的数学模型,并借助CFD软件FLUENT对输送床内能质传输过程进行了数值模拟,分析了输送床壁面温度、氮气流量、预热温度、硅粉粒径等因素对输送床内温度场和硅粉氮化率的影响。在数值计算域内将单个颗粒反应过程转化为颗粒群整体反应过程,实时监测颗粒粒径及未反应硅颗粒粒径,为数值模拟颗粒流反应提供一种新思路。当壁面温度高于1723K时,输送床内会出现一高温区加速硅粉氮化反应;反应温度越高、颗粒粒径越小,氮化过程越剧烈,硅粉到达完全氮化所需时间越短。模型表明为使粒径为2.5μm的硅粉达到完全氮化且输送床内最高温度不超过氮化硅的分解温度2173K,应控制输送床壁面温度在1773K,氮化时间在170s以上,预热温度在1273K,粉气质量比为0.2,稀释剂比例为0.5~1。

摘要： 本文采用有限–差分方法模拟了绝缘体上氮化硅(Si3N4)脊型弯曲波导的折射率特性。基于弯曲波导的麦克斯韦方程,本文对弯曲波导芯层内折射率随波导半径与结构的变化进行了分析。进而,利用有限–差分算法的软件MODE Solutions的仿真结果表明,在脊型波导结构下,弯曲的波导结构随着弯曲半径的增加导致传输光中心发生偏移,造成TE/TM模式的有效折射率发生变化。该研究对于各波导器件中脊型波导弯曲设计评估具有重要意义。

摘要： 氮化硅断裂韧性高,抗压强度与人体骨相似,可以满足种植体的基本力学要求,氮化硅具有良好的生物相容性,氮化硅表面的微米/纳米级形貌赋予其良好的成骨和抗菌性能,有助于降低种植体周围炎的发生率,因此,氮化硅在牙科种植体方面具有很好的应用潜力。在骨科,氮化硅植入物已应用于脊柱修复和关节植入术,但氮化硅作为牙科种植体材料的相关研究还比较匮乏。对不同烧结助剂、烧结工艺制备的氮化硅生物陶瓷成骨性、抗菌性能的评价和氮化硅对不同口内优势致病菌的抑制作用以及氮化硅材料植入颌骨后的成骨活性和抗菌性能均有待进一步研究。本文结合国内外最新的研究成果,对氮化硅陶瓷在牙科种植体方向的应用前景作一综述。

摘要： 氮化硅(Si_(3)N_(4))陶瓷具有优异的物化性能,在国防、电子信息等关键领域都占据重要的地位。高质量粉体是制备高性能Si3N4陶瓷的首要前提。通常高质量Si_(3)N_(4)粉体需要满足粒径细、分布窄、α相含量高、杂质含量低等条件。基于此,本文综述了目前Si3N4粉体制备的主要方法,并介绍了氮化硅陶瓷相关应用研究的最新进展。

摘要： 以α-Si_(3)N_(4)粉末为原料,Y_(2)O_(3)和MgAl_(2)O_(4)体系为烧结助剂,采用无压烧结方式,研究了烧结温度、保温时间、烧结助剂含量以及各组分配比对氮化硅致密化及力学性能的影响。结果表明:以Y_(2)O_(3)和MgAl_(2)O_(4)为烧结助剂体系,氮化硅陶瓷在烧结温度为1600°C,保温时间为4 h,烧结助剂含量为12.5%(质量分数),Y_(2)O_(3)和MgAl_(2)O_(4)质量比为1∶1时,综合性能最好;氮化硅陶瓷显气孔率为0.21%,相对密度为98.10%,抗弯强度为598 MPa,维氏硬度为15.55 GPa。

摘要： 研究了自蔓延燃烧合成Si_(3)N_(4)粉的氧化处理(在空气气氛中分别于400、600、800°C保温3 h)以及添加的分散剂种类(分别为聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、木质素磺酸钙)对制备的Si_(3)N_(4)浆料的抗沉降性、ζ电位和黏度的影响。结果表明:1)在空气气氛中于800°C保温3 h氧化处理后,粉体中Si_(2)N_(2)O含量增多;用其制备的浆料的稳定性最好,ζ电位绝对值较大,黏度最小。2)以六偏磷酸钠作为分散剂制备的Si_(3)N_(4)浆料的稳定性较好,ζ电位绝对值最大,黏度最小。3)添加0.021%(w)六偏磷酸钠制备的Si_(3)N_(4)浆料的ζ电位绝对值最大,黏度较小。

摘要： 以硅粉作为反应原料,在N_(2)气氛中通过燃烧合成制备Si_(3)N_(4)粉体。为获得烧结活性好的高α相Si_(3)N_(4)粉体,在燃烧合成过程中需要加入一定比例的稀释剂。分别以粒径为3μm的α-Si_(3)N_(4)、β-Si_(3)N_(4)和BN粉体作为稀释剂,将硅粉、稀释剂、NH_(4)Cl按一定质量比(46∶49∶5)均匀混合,在6 MPa氮气压力下燃烧合成制备Si_(3)N_(4)粉体。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线能谱对产物相组成、相含量和显微结构进行研究,并分析不同种类稀释剂对燃烧合成Si_(3)N_(4)粉体的影响。结果表明:以3μm的α-Si_(3)N_(4)、β-Si_(3)N_(4)作为稀释剂的燃烧合成过程的最高温度均高于1700°C,制得的产物中,新生成的α-Si_(3)N_(4)均低于40%(质量分数);以3μm的BN作为稀释剂燃烧合成过程的最高温度略高于1500°C,制得的产物中,新生成的α-Si_(3)N_(4)含量高于90%(质量分数)。产物中的α-Si_(3)N_(4)粉体为爪状或菜花状形貌,β-Si_(3)N_(4)粉体为棱柱状形貌,不同相Si_(3)N_(4)粉体粒径分布较为均匀。最终,相比较于以Si_(3)N_(4)粉体作为稀释剂,以BN粉体作为稀释剂可以降低燃烧合成的最高反应温度并有效隔离硅熔体,从而提高Si_(3)N_(4)产物的α相含量。

摘要： 采用活性金属钎焊技术制备Cu/Si_(3)N_(4)/Cu陶瓷覆铜板,在-65~150°C温度条件下经历500次温度循环后,基板无裂纹、翘起、起皮等缺陷。对基板进行微电子组装和可靠性试验,基板与芯片的焊接浸润性较好,焊接强度及长期可靠性满足标准要求。基板粘接元器件后无渗胶现象,且环境组考核合格。在基板上键合4种常用规格的铝丝,键合后和N_(2)环境中热存试验后的键合强度均符合标准要求。研究结果表明,高导热氮化硅覆铜板满足功率器件的高可靠性应用需求。

摘要： 氮化硅(Si_(3)N_(4))具有优异的物化性能,在国防、电子信息等关键领域都占据重要的地位。高质量粉体是制备高性能Si_(3)N_(4)陶瓷的首要前提。通常高质量Si_(3)N_(4)粉体需要满足粒径细、分布窄、α相含量高、杂质含量低等条件。基于合成反应体系综述了当前国内外制备Si_(3)N_(4)粉体的方法,着重从强化传热与传质角度介绍了改善粉体质量的研究进展,并介绍了当前工业生产现状,展望了高质量Si_(3)N_(4)粉体制备技术的发展趋势和方向。

摘要： 氮化硅是一种新型的人体植入材料,在人体硬组织替代方面具有较好的应用前景。本文从氮化硅材料的机械性能及稳定性、生物相容性、射线成像性、抗菌性、成骨性等几方面介绍了氮化硅作为植入体材料的优势,以及应用研究进展。

摘要： 氮化硅(SiNx)薄膜材料具有透明、高介电常数等优异性能,常用做薄膜晶体管(Thin-Film-Transistor)栅极绝缘层(Gate-insulator)和保护层(Passivation).栅极绝缘层和保护层膜质对TFT器件的电子传输性能、残像等影响较大,膜质致密能够稳定TFT特性,但是会降低成膜设备稼动能力.本文采用PECVD成膜方式研究了氮化硅成膜主要工艺对成膜速率的影响,通过调整射频功率、成膜压强、电极间距、硅烷(SiH4)流量等制程参数制备不同氮化硅薄膜,并测试其膜厚计算出相对应的成膜速率.通过实验的结果分析了成膜工艺参数对成膜速率的均有不同程度影响,其中射频功率影响最大,为制备合适的氮化硅薄膜提供工艺窗口.

摘要： 试验研究确定了采用高压溶样法分解试样后、用K1302型自动定氮仪快速测定氮化硅和氮化硅铁合金材料中氮的方法.试样采用高压溶样法分解,其中的氮转变成相应的胺盐,在过量碱的作用下,用定氮仪蒸馏出的氮用硼酸溶液吸收,以甲基红一次甲基蓝溶液为指示剂,用盐酸标准溶液滴定后计算氮的含量.本方法精密度高、稳定性好、分析结果准确、且操作程序简单.检测结果的相对标准偏差(RSD,n=6)均小于＜0.12％,完全满足了氮化硅和氮化硅铁合金中氮元素的分析要求.

摘要： SiOx-SiNy复合减反层在湿法黑硅基础上进一步减小短波段反射率，改善短波段光谱响应，提高短路电流密度和光电转换效率,SiOx-SiNy复合减反层可在PECVD一步工序完成，仅需笑气改造,SiOx-SiNy复合减反层可能会带来电极接触问题。

摘要： 寻找优质的耐高温热导材料以提升热交换效率是制备和加工玻璃材料过程中的重要课题.通过使用lammps(Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator)软件对氮化硅的导热性能进行研究,采用Tersoff势函数来描述原子之间相互作用,基于非平衡分子动力学施加热流构建温度梯度的方法计算氮化硅的热导率.从分子动力学的角度探讨微观下氮化硅热导率的变化规律,结果表明,由于尺度效应的影响,计算得到的氮化硅的热导率会随尺寸的改变而变化,不同温度下得到的热导率值有所不同,随着温度的增加而逐渐减小.

摘要： 以晶体硅切割废料为原材料,经过高温氮化工艺制备Si3N4-SiC陶瓷复合材料.主要考察氮化温度和氮化时间对Si3N4-SiC陶瓷复合材料性能的影响.通过XRD、SEM及力学性能评估测试研究了氮化产物的物相组成、显微组织、抗压强度、抗折强度等性能.试验结果表明:氮化硅的晶相结构对氮化硅结合碳化硅制品的力学性能影响显著,a-Si3N4对碳化硅结合产物的力学性能要优于β-Si3N4对碳化硅结合产物的力学性能.氮化温度过高会促进a-Si3N4向β-Si3N4转变,氮化时间过长也会促进a-Si3N4向β-Si3N4转变.氮化试验较优的氮化条件为氮化温度1380°C和氮化时间2h.并在此条件下制得氮化制品的抗折强度为15.55MPa、抗压强度为126.29MPa、密度为1.989g·cm-3、气孔率为38.07％.

摘要： 干熄焦本体内衬的薄弱环节集中在斜道区,常用的刚玉-莫来石-SiC砖使用15个月左右后出现开裂剥落情况,被迫进行炉修.对此,国内通常采用Si3N4结合SiC砖代替刚玉-莫来石-SiC砖来延长寿命,但Si3N4结合SiC砖种类较多,难以区别,研究指出对于干熄炉斜道牛腿部位用耐火材料而言,热态抗折强度而非冷态强度是其关键性能之一.本文通过显微结构分析当前适用几种材料的性能指标,Si3N4结合SiC砖的热态强度和冷态强度明显高于刚玉-莫来石-SiC砖;在Si3N4结合SiC砖中,Si3N4结合相的发育和形貌是影响制品热态抗折强度的主要因素.Si3N4的发育良好呈板片状时有利于获得高热态强度.本文研究取得的结果可为干熄焦牛腿部位用耐火材料的合理选材提供技术依据.

摘要： 干熄焦本体内衬的薄弱环节集中在斜道区,常用的刚玉-莫来石-SiC砖使用15个月左右后出现开裂剥落情况,被迫进行炉修.对此,国内通常采用Si3N4结合SiC砖代替刚玉-莫来石-SiC砖来延长寿命,但Si3N4结合SiC砖种类较多,难以区别,研究指出对于干熄炉斜道牛腿部位用耐火材料而言,热态抗折强度而非冷态强度是其关键性能之一.本文通过显微结构分析当前适用几种材料的性能指标,Si3N4结合SiC砖的热态强度和冷态强度明显高于刚玉-莫来石-SiC砖;在Si3N4结合SiC砖中,Si3N4结合相的发育和形貌是影响制品热态抗折强度的主要因素.Si3N4的发育良好呈板片状时有利于获得高热态强度.本文研究取得的结果可为干熄焦牛腿部位用耐火材料的合理选材提供技术依据.

摘要： 干熄焦本体内衬的薄弱环节集中在斜道区,常用的刚玉-莫来石-SiC砖使用15个月左右后出现开裂剥落情况,被迫进行炉修.对此,国内通常采用Si3N4结合SiC砖代替刚玉-莫来石-SiC砖来延长寿命,但Si3N4结合SiC砖种类较多,难以区别,研究指出对于干熄炉斜道牛腿部位用耐火材料而言,热态抗折强度而非冷态强度是其关键性能之一.本文通过显微结构分析当前适用几种材料的性能指标,Si3N4结合SiC砖的热态强度和冷态强度明显高于刚玉-莫来石-SiC砖;在Si3N4结合SiC砖中,Si3N4结合相的发育和形貌是影响制品热态抗折强度的主要因素.Si3N4的发育良好呈板片状时有利于获得高热态强度.本文研究取得的结果可为干熄焦牛腿部位用耐火材料的合理选材提供技术依据.

摘要： 干熄焦本体内衬的薄弱环节集中在斜道区,常用的刚玉-莫来石-SiC砖使用15个月左右后出现开裂剥落情况,被迫进行炉修.对此,国内通常采用Si3N4结合SiC砖代替刚玉-莫来石-SiC砖来延长寿命,但Si3N4结合SiC砖种类较多,难以区别,研究指出对于干熄炉斜道牛腿部位用耐火材料而言,热态抗折强度而非冷态强度是其关键性能之一.本文通过显微结构分析当前适用几种材料的性能指标,Si3N4结合SiC砖的热态强度和冷态强度明显高于刚玉-莫来石-SiC砖;在Si3N4结合SiC砖中,Si3N4结合相的发育和形貌是影响制品热态抗折强度的主要因素.Si3N4的发育良好呈板片状时有利于获得高热态强度.本文研究取得的结果可为干熄焦牛腿部位用耐火材料的合理选材提供技术依据.

摘要： 干熄焦本体内衬的薄弱环节集中在斜道区,常用的刚玉-莫来石-SiC砖使用15个月左右后出现开裂剥落情况,被迫进行炉修.对此,国内通常采用Si3N4结合SiC砖代替刚玉-莫来石-SiC砖来延长寿命,但Si3N4结合SiC砖种类较多,难以区别,研究指出对于干熄炉斜道牛腿部位用耐火材料而言,热态抗折强度而非冷态强度是其关键性能之一.本文通过显微结构分析当前适用几种材料的性能指标,Si3N4结合SiC砖的热态强度和冷态强度明显高于刚玉-莫来石-SiC砖;在Si3N4结合SiC砖中,Si3N4结合相的发育和形貌是影响制品热态抗折强度的主要因素.Si3N4的发育良好呈板片状时有利于获得高热态强度.本文研究取得的结果可为干熄焦牛腿部位用耐火材料的合理选材提供技术依据.

摘要： 本发明提供了一种氮化硅纳米线的制备方法，本发明方法中，以价低易得的硅粉为原料，无需使用催化剂，在将硅粉造粒后进行氮化反应制备氮化硅颗粒，然后通过研磨破碎、洗涤和沉降分离、干燥等简单操作，可同时得到高纯度的氮化硅纳米线以及氮化硅粉体产品，是一种简单、经济且适于工业化大批量制备氮化硅纳米线的方法。

摘要： 本发明提供一种大型氮化硅烧结基板及其制造方法。该氮化硅烧结基板具有比1边为120mm的正方形更大的形状的主面(101a)，主面(101a)的中央部的密度dc与端部的密度de的比dc/de为0.98以上，主面(101a)的中央部的空隙率vc为1.80％以下，端部的空隙率ve为1.00％以下。优选上述中央部的密度dc为3.120g/cm3以上，上述端部的密度de为3.160g/cm3以上，上述中央部的空隙率vc与上述端部的空隙率ve的比ve/vc为0.50以上。

摘要： 本发明提供一种氮化硅烧结体，其特征在于，其是具备氮化硅晶粒及晶界相的氮化硅烧结体，其中，在至少一部分上述氮化硅晶粒的内部，存在位错缺陷部。在氮化硅烧结体的任意的截面或表面，可见到全部轮廓的任意的50个上述氮化硅晶粒中的上述至少一部分上述氮化硅晶粒的数目的比例为50％～100％。使用了氮化硅烧结体的氮化硅基板的厚度优选为0.1mm～0.4mm的范围内。另外，将氮化硅基板用于氮化硅电路基板，能够提高TCT特性。

摘要： 本发明涉及一种氮化硅晶须与氮化硅纳米线增强氮化硅基透波陶瓷制备方法，首先采用凝胶注模工艺制备Si3N4w‑Si生坯，经氧化除胶后在氮气气氛下高温氮化，使Si粉转化为Si3N4nw，得到Si3N4w‑Si3N4nw增强体预制体，然后采用聚合物浸渍裂解工艺(PIP工艺)在预制体中制备Si3N4基体，最终获得氮化硅晶须与氮化硅纳米线增强氮化硅基透波陶瓷。本发明分别通过调控浆料固相体积分数、浆料中Si3N4w与Si粉的相对含量，选择不同的Si3N4w和Si粉以及调控Si粉氮化工艺，实现对增强体总体积分数、增强体中Si3N4w与Si3N4nw的相对含量、Si3N4w与Si3N4nw的尺寸和形貌的设计与优化。因此，所制备氮化硅透波材料的显微结构和性能可设计性强。

摘要： 一种氮化硅烧结体，其特征在于，其是热导率为50W/m·K以上、3点弯曲强度为600MPa以上的高热导性氮化硅烧结体，其中，在对氮化硅烧结体的任意的截面进行XRD分析时，在将于衍射角29.3±0.2°、29.7±0.2°、27.0±0.2°、36.1±0.2°下检测到的最强峰值强度设为I29.3°、I29.7°、I27.0°、I36.1°时，峰值比(I29.3°)/(I27.0°+I36.1°)满足0.01～0.08，并且，峰值比(I29.7°)/(I27.0°+I36.1°)满足0.02～0.16。根据上述构成，能够提供热导率高达50W/m·K以上、绝缘性及强度优异的氮化硅烧结体。

摘要： 本发明的课题在于提供兼具高的导热率和高的机械强度的氮化硅烧结体和电路基板、作为其原料的氮化硅粉末及其制造方法。提供氮化硅粉末、由该氮化硅粉末得到的氮化硅烧结体和电路基板、以及该氮化硅粉末的制造方法。该氮化硅粉末的特征为：比表面积为4.0～9.0m

摘要： 本发明提供了一种氮化硅纳米线的制备方法，本发明方法中，以价低易得的硅粉为原料，无需使用催化剂，在将硅粉造粒后进行氮化反应制备氮化硅颗粒，然后通过研磨破碎、洗涤和沉降分离、干燥等简单操作，可同时得到高纯度的氮化硅纳米线以及氮化硅粉体产品，是一种简单、经济且适于工业化大批量制备氮化硅纳米线的方法。

摘要： 本发明提供氮化硅基板，其为含有氮化硅和镁的氮化硅基板，在特定的条件I下，利用X射线荧光分析装置对氮化硅基板的表面进行分析时，XB/XA为0.8以上、1.0以下。

摘要： 本发明提供一种氮化硅烧结体，其特征在于，其是具备氮化硅晶粒及晶界相的氮化硅烧结体，其中，在至少一部分上述氮化硅晶粒的内部，存在位错缺陷部。在氮化硅烧结体的任意的截面或表面，可见到全部轮廓的任意的50个上述氮化硅晶粒中的上述至少一部分上述氮化硅晶粒的数目的比例为50％～100％。使用了氮化硅烧结体的氮化硅基板的厚度优选为0.1mm～0.4mm的范围内。另外，将氮化硅基板用于氮化硅电路基板，能够提高TCT特性。

摘要： 本发明涉及一种氮化硅晶须与氮化硅纳米线增强氮化硅基透波陶瓷制备方法，首先采用凝胶注模工艺制备Si3N4w‑Si生坯，经氧化除胶后在氮气气氛下高温氮化，使Si粉转化为Si3N4nw，得到Si3N4w‑Si3N4nw增强体预制体，然后采用聚合物浸渍裂解工艺(PIP工艺)在预制体中制备Si3N4基体，最终获得氮化硅晶须与氮化硅纳米线增强氮化硅基透波陶瓷。本发明分别通过调控浆料固相体积分数、浆料中Si3N4w与Si粉的相对含量，选择不同的Si3N4w和Si粉以及调控Si粉氮化工艺，实现对增强体总体积分数、增强体中Si3N4w与Si3N4nw的相对含量、Si3N4w与Si3N4nw的尺寸和形貌的设计与优化。因此，所制备氮化硅透波材料的显微结构和性能可设计性强。