Selon la méthode de production, les produits de nitrure de silicium peuvent être divisés en produits de frittage de réaction, des produits de pressage à chaud, des produits de frittage atmosphérique, des produits de pressage isostatique et des produits de repensage de réaction. Parmi eux, le frittage de réaction est une méthode largement utilisée pour la production de produits réfractaires en nitrure de silicium.
La méthode de frittage de réaction permet d'obtenir des produits à partir de nitrure de silicium en appuyant ou en appuyant isostatique en poudre de silicium finement moulu (la taille des particules ne dépasse généralement pas 80 μm), en séchant le corps vert, en le chauffant à 1350-1400 en azote et en nitriderie en train de rôtir. Dans cette méthode de production, les conditions de matière première, le processus de torréfaction et l'atmosphère ont une grande influence sur les performances du produit.
La poudre de silicium contient de nombreuses impuretés, telles que Fe, Ca, Al, Ti, etc. Fe est considérée comme un catalyseur dans le processus de réaction. Il peut favoriser la diffusion du silicium, mais en même temps, il peut provoquer des défauts tels que les pores. Le rôle principal de la FE en tant qu'additif: il peut agir comme un catalyseur dans le processus de réaction, favorisant la formation d'un film d'oxyde Sio2 à la surface du produit; Formez un système de fusion en fer-silicium et l'azote se dissout dans la fesi2 liquide, contribuant à la formation de -SI3N4. Cependant, si les particules de fer sont trop grandes ou trop élevées, des défauts tels que les pores apparaissent dans le produit, ce qui réduit ses performances. Généralement, la quantité de fer ajoutée est 0-5%. Des impuretés telles que Al, Ca et Ti forment facilement de faibles eutectiques avec le silicium. Une quantité appropriée d'additifs peut favoriser le frittage et améliorer les performances du produit.
Plus la taille des particules de la poudre de silicium, plus la surface spécifique est grande et plus la température de tir basse. Comparé à une plus grande poudre de silicium, la poudre de silicium plus fine contient plus de -SI3N4 dans le produit. La réduction de la taille des particules de la poudre de silicium peut réduire la taille microscopique des pores dans le produit. Un rapport de taille de particules approprié peut augmenter la densité du produit.
La température a une grande influence sur le taux de nitrade. La réaction de nitrative commence à une température de 970-1000, et la vitesse de réaction est accélérée à une température d'environ 1250 degrés. Au stade à haute température, car il s'agit d'une réaction exothermique, si la température dépasse rapidement le point de fusion du silicium (1420 degrés), un flux de silicium peut se produire et de forts blancs de poudre de silicium se fondent et s'effondreront.