氮化硅鐵的合成方法

      氮化硅鐵通常以硅鐵合金或單質硅為原料，利用氮化技術高溫合成而來。氮化硅鐵的生產多采用75硅鐵作為原料，通入高純氮氣將原料在常壓或高壓下高溫氮化即可得氮化硅鐵。國家標準規定的硅鐵牌號及化學成分。那么跟著氮化硅鐵一塊來看看他的合成方法吧，其中自蔓延高溫合成法就是其中的一種：

      自蔓延高溫合成，也稱燃燒合成，是一種利用化學反應所產生的高熱的自發加熱和自發傳導過程來獲得產物的一種技術。合成時使混合反應物在一定的條件下發生高放熱的化學反應，所放出的熱量促使反應以燃燒波的形式自動蔓延下去，形成新的化合物。該方法不同于傳統的經典燃燒，而是獲得有用材料的一種燃燒合成方法。自蔓延高溫合成的燃燒類型涉及滲透燃燒、鋁熱劑燃燒(液體火焰)和固體火焰等。滲透燃燒是指多孔金屬或非金屬壓坯與氣體發生燃燒反應，氣體通過空隙進入固體多孔從而得到不斷補充，產物一般為固相。液體火焰是指在燃燒過程中原料、燃燒中間產物和產物三者之間有部分或全部為液相。固體火焰是指燃燒原料、燃燒中間產物都是固體的燃燒。Warner等人將硅鐵粉、氮化硅鐵粉末按照質量比(1-10)：(1-6)或者硅鐵粉、金屬硅粉和氮化硅鐵粉按(1-10):(1-6):(1-6)的質量比混合，并加入銨鹽添加劑和通入3-15MPa氮氣，在高壓容器中自蔓延高溫燃燒合成氮化硅鐵粉。

      相較于直接氮化法，此法消耗的能量較低，除了反應開始階段需要少量能量使反應啟動外，不再需要額外的能量攝入，效率相對較高。采用該方法無需提前壓塊。由于反應進行的容器是直立環狀筒，通過外加添加劑能夠很好的控制反應的速率，不至于太快，也有利于控制體系的雜質的生成量，不至于太多。但該反應也有其缺陷，其需要的氮氣壓力很大，需要在高壓條件下進行反應，提高了操作難度。并且一旦燃燒開始，反應就不能停下，難以控制，需要操作人員有比較嫻熟的操作技能。