氮化硅發熱體的發熱過程

氮化硅發熱體的發熱過程

由于微波有較強的穿透能力，它能到樣品內，先使氮化硅發熱體溫度達到著火點并引發燃燒合成。燒結波沿徑向從里向外傳播，這就能使整個樣品是均勻地被加熱，完成燒結反應。微波點火引燃在樣品中產生的溫度梯度(dT/dt)傳統點火方式小得多。換句話說，微波燒結過程中燒結波的傳播要比傳統加熱方式均勻得多。將金屬利用微波加熱到1300-2000℃高溫燒結成陶瓷。 當樣品的壓緊密度高時，傳統加熱方式引發的燃燒波的傳播速率大大減小，因"自熄"而不能自然。但是，若采用微波輻照，由于溫度的升高是反應物質本身吸收(或擴散)微波能量的結果，只要微波源不斷地給予能量，樣品溫度將很快達到著火溫度(T1)。反應一旦引發，放出的熱量又促使樣品溫度進一步升達到燃燒溫度(T2)，樣品吸收微波的能力也同時增加，這就反應能夠保持在一個高的溫度(T3>T1)下進行。通過硅亞胺的熱分解可以直接制得很純的α-Si3N4粉末;反應速度、也比較快，至今已開始應用于生產非晶氮化硅薄膜。如果作為合成氮化硅微晶的方法，此路徑較長，且需要低溫條件。日本UBE公司早在1992年就建成了年產300 t的生產線，這是當時世界上規模大的氮化硅生產線。