सिलिकॉन नाइट्राइड की तैयारी प्रक्रिया

सिलिकॉन नाइट्राइड उत्पादन की विधि का क्रिस्टल चरण, शुद्धता और सामग्री की कॉम्पैक्टनेस पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर, विभिन्न उत्पादन विधियां विभिन्न गुणों के साथ सिलिकॉन नाइट्राइड सामग्री का उत्पादन कर सकती हैं।

A. प्रत्यक्ष नाइट्राइडिंग
विधि पद्धति

ओवरव्यू डायरेक्ट नाइट्राइडिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें सिलिकॉन वाष्प और नाइट्रोजन उच्च तापमान पर सिलिकॉन नाइट्राइड बनाने के लिए उच्च तापमान पर प्रतिक्रिया करते हैं, आमतौर पर 1400 डिग्री और 1500 डिग्री के बीच के तापमान पर, मिश्रित चरण में सामग्री का उत्पादन करने के लिए -si₃n₄ और -si₃n₄ के मिश्रित चरण में सामग्री का उत्पादन करने के लिए।

प्रक्रिया नियंत्रण और लागू परिदृश्य

डायरेक्ट नाइट्राइडिंग उच्च-मात्रा उत्पादन के लिए उपयुक्त है, लेकिन इसे एक सजातीय और कॉम्पैक्ट उत्पाद सुनिश्चित करने के लिए तापमान, नाइट्रोजन शुद्धता और प्रवाह दर जैसे मापदंडों के सख्त नियंत्रण की आवश्यकता होती है। यह विधि बल्क सिलिकॉन नाइट्राइड सामग्री के उत्पादन के लिए उपयुक्त है, जो व्यापक रूप से औद्योगिक संरचनात्मक सिरेमिक के उत्पादन में उपयोग की जाती हैं।

बी वाष्प जमाव (सीवीडी) सिद्धांत


रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें सिलिकॉन नाइट्राइड की पतली फिल्मों को बनाने के लिए सिलेन (एसआईएच and) और अमोनिया (एनएच₃) उच्च तापमान पर प्रतिक्रिया करते हैं। प्रतिक्रिया गैस के अनुपात और प्रवाह दर को नियंत्रित करके, एक समान मोटाई और उच्च शुद्धता के साथ सिलिकॉन नाइट्राइड फिल्मों को प्राप्त किया जा सकता है।

लाभ और नुकसान:

सीवीडी विधि द्वारा निर्मित सिलिकॉन नाइट्राइड की पतली फिल्में उच्च शुद्धता और अत्यधिक कॉम्पैक्ट हैं, लेकिन इस विधि के उपकरण जटिल और महंगे हैं, और यह अर्धचालक और माइक्रोइलेक्ट्रोनिक उपकरणों में पतली फिल्मों के निर्माण के लिए उपयुक्त है।

सी। उच्च दबाव
नाइट्राइडिंग कार्य सिद्धांत और उपकरण

आवश्यकताएं उच्च दबाव नाइट्राइडिंग विधि उच्च तापमान और उच्च दबाव पर नाइट्राइडिंग प्रतिक्रिया को अंजाम देकर सिलिकॉन नाइट्राइड के घनत्व और ताकत में सुधार करती है। उच्च दबाव वातावरण सिलिकॉन और नाइट्रोजन की प्रतिक्रिया को बढ़ावा देता है, प्रतिक्रिया समय को कम करता है।

यह विधि उच्च-घनत्व संरचनात्मक सिरेमिक के उत्पादन के लिए उपयुक्त है, और अक्सर उच्च शक्ति आवश्यकताओं के साथ सिलिकॉन नाइट्राइड सामग्री की तैयारी में उपयोग किया जाता है, जैसे कि उच्च-प्रदर्शन बीयरिंग और काटने के उपकरण, लेकिन उपकरण की आवश्यकताएं अधिक हैं, तैयारी लागत अधिक है, और यह उच्च मूल्य वाले उत्पादों के उत्पादन के लिए उपयुक्त है।

डी। सेल्फ-प्रॉपिंग हाई-टेम्परेचर सिंथेसिस (एसएचएस)
क्रियाविधि

ओवरव्यू सेल्फ-प्रॉपिंग हाई-टेम्परेचर सिंथेसिस (एसएचएस) सिलिकॉन नाइट्राइड पाउडर का उत्पादन करने के लिए एक सहज नाइट्राइडिंग प्रतिक्रिया को उत्तेजित करने के लिए प्रज्वलन द्वारा उच्च तापमान का उत्पादन करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं की आत्म-प्रसार विशेषताओं का उपयोग करता है।

प्रक्रिया विशेषताओं

SHS विधि में एक उच्च प्रतिक्रिया दर और कम ऊर्जा की खपत होती है, लेकिन प्रतिक्रिया की स्थिरता और एकरूपता को नियंत्रित करना मुश्किल है। यह विधि पाउडर सामग्री के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है और इसका उपयोग मुख्य रूप से अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है जैसे कि सामग्री भरने और छिड़काव पाउडर।