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气压烧结法（ GPS)

近几年来,人们对气压烧结进行了大量的研究，获得了很大的进展。常压烧结法（PLS)在提高烧结氮气氛压力方面，利用Si3N4分解温度升高（通常在N2=1atm气压下，从1800℃开始分解）的性质，在1700———1800℃温度范围内进行常压烧结后，再在1800———2000℃温度范围内进压烧结。气压烧结氮化硅在1 ～10MPa气压下，2000℃左右温度下进行。高的氮气压控制了氮化硅的高温分解。由于采用高温烧结，在添加较少烧结助剂情况下，也足以促进Si3N4晶粒生长，而获得密度> 99%的含有原位生长的长柱状晶粒高韧性陶瓷. 因此气压烧结无论在实验室还是在生产上都得到越来越大的重视. 气压烧结氮化硅陶瓷具有高韧性、高强度和好的耐磨性，可直接制取接近终形状的各种复杂形状制品，从而可大幅度降低生产成本和加工费用. 而且其生产工艺接近于硬质合金生产工艺，适用于大规模生产。

对单质硅的粉末进行渗氮处理的合成方法是在二十世纪50年代随着对氮化硅的重新“发现”而开发出来的。该法目的在于采用气压能促进Si3N4陶瓷组织致密化，从而提高陶瓷的强度。也是种用于大量生产氮化硅粉末的方法。但如果使用的硅原料纯度低会使得生产出的氮化硅含有杂质硅酸盐和铁。用二胺分解法合成的氮化硅是无定形态的，需要进一步在1400-1500℃的氮气下做退火处理才能将之转化为晶态粉末，二胺分解法在重要性方面是仅次于渗氮法的商品化生产氮化硅的方法。碳热还原反应是制造氮化硅的途径也是工业上制造氮化硅粉末成本效益的手段。

氮化硅陶瓷制品的生产方法有两种，即反应烧结法和热压烧结法。纯Si3N4为3119，有α和β两种晶体结构，均为六角晶形，其分解温度在空气中为1800℃，在110MPa氮中为1850℃。反应烧结法是将硅粉或硅粉与氮化硅粉的混合料按一般陶瓷制品生产方法成型。然后在氮化炉内，在1150~1200℃预氮化，获得一定强度后，可在机床上进行机械加工，接着在1350~1450℃进一步氮化18~36h，直到全部变为氮化硅为止。这样制得的产品尺寸，体积稳定。热压烧结法则是将氮化硅粉与少量添加剂（如MgO、Al2O3、MgF2、AlF3或Fe2O3等），在19.6MPa以上的压力和1600~1700℃条件下压热成型烧结。通常热压烧结法制得的产品比反应烧结制得的产品密度gao，性能好。

氮化硅应用用于国际航空公司、冶金行业、工业设备、半导体器件等工业化生产中生产加工高温滚柱轴承、冶金行业钳锅、半导体器件地域冶炼厂舟器等。本产品用于铝电解槽可减薄工作层，扩大电解槽的容积，具有高的导热性能、性能和抗冰晶石侵蚀性能，对高功率铝电解槽尤为适用。氮化硅是一种重要的结构结构陶瓷。它是一种超硬化合物，本身具有润滑性，并且耐磨损，为原子晶体；高温时。而且它还能抵挡冷热破坏性，在空气中升温到1000℃以上，大幅致冷再大幅升温，