DE2814235A1

DE2814235A1 - Verfahren zur herstellung von alpha- siliziumnitridpulver

Info

Publication number: DE2814235A1
Application number: DE19782814235
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Endo; Hiroshi Inoue; Katsutoshi Komeya; Shigeru Matake; Kanagawa Yokohama
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1977-02-18
Filing date: 1978-02-20
Publication date: 1978-08-31
Also published as: JPS53102300A; DE2814235C3; JPS5423917B2; US4428916A; DE2814235B2

Description

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Tokyo Shibaura Electric Company Limited, 72, Horikawa-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa-ken (Japan)

Verfahren zur Herstellung von
oC-Siliziumnitridpulver

Gegenstand dieser Erfindun?ist ein Verfahren zur Herstellung voniX-Si 1 iziumnitridpul ver (Ot-Si₃N₄ - d.h. Siliziumnitrid in der Alpha-Form). Gegenstand dieser Erfindung ist insbesondere aber die Herstellung von Si₃N₄-Pulver hoher Qualität und in einem durchweg ho^ hen und großen Anteil.

Es ist bekannt, daß Werkstoffe aus gesintertem Siliziumnitrid-Yttriumoxid (Si-N,-YpO) oder aus gesintertem Siliziumnitrid-Magnesiumoxid (Si₃N»-Mg0)eine ausgezeichnete und hervorragende mechanische Festigkeit haben und deswegen für Gasturbinen geeignet sind. Werden Sinterprodukte aus konventionellem Si₃N₄ in der Praxis dort verwendet, wo sie hohe Temperaturen und große mechanische Spannungen auszuhalten haben, dann sind deren physikalische und chemische Beständigkeit und Zuverlässigkeit essentielle Anforderungen. Die thermischen und mechanischen Eigenschaften dieser Stoffe - diese thermischen und mechanischen Eigenschaften sind wichtige Faktoren - werden von der Art der Ausgangsstoffe und von den Verunreinigungen, die in den konventionellen Sinterwerkstoffen aus Si₃N₄ enthalten sind, beeinträchtigt und beeinflußt. Es ist jedoch wünschenswert, daß das Siliziumnitrid möglichst viel <*· -Si₃N₄-Pulver enthalten sollte. Ganz" besonders wünschenswert und wichtig ist die feine Verteilung des oc-Si₃N₄-Pulvers in den Sinterwerkstoffen.

Bisher wurde das Si'₃N₄-Pulver unter Verwendung der nachstehend angeführten Verfahren synthetisiert:-

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(1) 3Si + 2N₂ > ^si3^N4 ·

(2) Durch Dampfphasenreaktion, während der beispielsweise eine chemische Reaktion zwischen Siliziumtetrachlorid oder Silan mit Ammoniak herbeigeführt wird:

3SiCl₄ + 4NH₃ ^ Si₃N₄ + 12HC1 .

(3) Durch ein Verfahren zum Nitrieren von Siliziumoxid, welches durch Reduktion von Siliziumdioxid (SiO₂) mit Kohlenstoff im folgenden stoichiometrischen Verhältnis hergestellt worden ist:-

3SiO₂ + 6C + 2N₂ ^ ^si3^N4 ^{+ 6C0}

und dergleichen mehr.

Bei dem mit (1) angeführten Verfahren der Nitrierung von Si handelt es sich um eine exotherme Reaktion, das unter sorgfältiger Kontrolle der Wärmeentwicklung durchgeführt werden muß. So ist beispielsweise das handelsübliche Silizium (Si), das für dieses Verfahren gewählt wird,ein vergleichsweise grobkörnigesPulver, das nach dem Nitrieryorgang im allgemeinen noch einen Feinmahlvorgang durchlaufen muß. Es ist aus diesem Grunde auch nicht zu vermeiden, daß dem Produkt während des Feinmahlvorganges Verunreinigungen und Fremdstoffe zugemischt werden. Für die Verwendung als hitzbeständige Materialien, beispielsweise als feuerfeste Mauersteine,bestehen keine Bedenken,nicht geeignet ist dieses Material aber als Werkstoff für Hochtemperatur-Gasturbinen.

Für die mit (2) beschriebene Reaktion gilt, daß das Reaktionsprodukt geeignet ist für die Oberflächenbeschichtung von Halbleiterelementen und dergleichnen mehr, jedoch nicht für die Massenproduktion von anorganischen feuerfesten Werkstoffen.

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Das mit (3) angeführte Reaktionsverfahren verlangt die
Verwendung von sorgfältig gereinigtem SiO^-Pulver und
von sorgfältig gereinigtem Kohlenstoff-(C)-Pulver als
Einsatzstoffe und weist darüber hinaus auch noch den Nachteil auf, daß das Reaktionsprodukt aufgrund der in Reaktion gehenden stoichiometrischen Mengenanteile von SiO₂ und C aus einem Mischsystem mit ot-Si-,Ν-, /5-SioN. (Siliziumnitrid in der Beta-Form), Si 1iziumoxynitrid (Si₂ON₂), Siliziumkarbid (SiC) und dergleichen mehr besteht.Darüber hinaus ist auch der Anteil an 0C-Si₃N₄ gering.Anders ausgedrückt:- dieses Reaktionsverfahren hat den Vorteil, daß sich der Reaktionsvorgang relativ einfach durchführen läßt. Demgegenüber jedoch, dies ist zuvor bereits
erwähnt worden, ist der Anteil anix-Si^N« gering, so
daß aus diesem Grunde dieses Verfahren in der Praxis
nicht bevorzugt wird.

Es besteht daher immer noch ein Bedarf an einem Verfahren, mit dem ⁰^-Si1iziumntrid hoher Qualität undin
durchweg großer Menge erzeugt werden kann.

Ziel dieser Erfindung ist somit die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von ά-Si 1iziumnitrid hoher Qualität und in durchweg großem Mengenanteil.

Ein anderes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung eines ⁰^-SiIiziumnitrides hoher Qualität.

Ein wiederum anderes Ziel dieser Erfindung ist die
Schaffung eines ^-Siliziumnitridpulvers hoher Qualität, das als hitzebeständiger Werkstoff dort eingesetzt
werden kann, wo hohe Temperaturen und große mechanische Spannungen auszuhalten sind.

Diese Erfindung wird nac hstehend nun anhand eines Ver-

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fahrens zur Herstellung eines Λ-Siliziumnitridpulvers näher erläutert. Dieses Herstellungsverfahren weist die nachstehend angeführten Verfahrensschritte auf:-

(a) Das Vermischen von Siliziumdioxidpulver, von Kohlenstoffpulver und von mindestens einer Substanz aus Siliziumnitrid, Siliziumkarbid und Si 1iziumoxynitridpulver.

(b) Das Erwärmen dieses Gemenges in einer zumindest Stickstoff oder Ammoniak enthaltenden reduzierenden Atmosphäre, und zwar derart, daß es dabei zu einer Reduktionseaktion und zu einer Nitrierungsreaktion kommt, und Siliziumnitrid hergestellt wird.

(c) Falls dies erforderlich sein sollte, das Erwärmen des vorerwähnten Siliziumnitrides in einer oxydierenden Atmosphäre zwecks Kohlenstoffentziehung.

Diese Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß dann,wenn bei der Reduktion und bei dem Nitrieren des Siliziumdioxides (SiOp) Kohlenstoff (C) in einer Menge zugegeben wird, die der für die Reduktion des SiO- notwendige Menge Kohlenstoff entspricht oder diese übersteigt, wenn eine bestimmte Menge eines Stoffes zugegeben wird, der aus Siliziumnitrid, Siliziumkarbid uns Si 1iziumoxynitrid ausgewählt wird, und wenn, falls dies erforderlich sein sollte, bei einer bestimmten und vorgegebenen Temperatur eine Wärmebehandlung durchgeführt wird,und zwar in oxydierender Atmosphäre, ein <jC-Si 1 iziumnitrid (^d-Si₃N₄ d.h. ein Siliziumnitrid in der Aplpha-Form) hoher Qualität in großer Menge hergestellt werden kann. Dieses Reaktionsprodukt, äußerst feinförnig und in großer Menge, erhält man auch dann, wenn in den Ausgangsstoffen Verunreinigungen enthalten sind, beispielsweise Fe im Kohlenstoff.

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Das mit dieser Erfindung geschaffene Verfahren zur Herstellung eines οί—Si 1 iziumni tridpul vers ( tx_-Si ,N^-Pul vers) ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemenge aus pulverförmigen Reaktionsstoffen - Mischungsverhältnisse der Reaktionsstoffe 1 Gewichtsteil Siliziumdioxidpulver (SiO₂-Pulver), 0.4 bis 4 Gewichtsteile Kohlenstoffpulver (C-Pulver) sowie 0.005 bis 1.0 Gewichtsteile einer aus Si 1 iziumnitrid-tSi^N^-Pul ver, aus Siliziumkarbid (SiC)-pulver und aus Si 1iziumoxynitrid-(Si₂ON₂)-Pulver ausgewählten Substanz - in einer nichtoxydierenden und zumindest Stickstoff oder Ammoniak enthaltenden Atmosphäre einer Wärme- und Brennbehandlung bei Temperaturen von 135O⁰C bis 155O⁰C unterzogen wir-djwobei es zu einer Reduktionsreaktion und zu einer Aufnitrierungsreaktion kommt, wobei weiterhin Si 1iziumitrid erzeugt wird. Sodann durchläuft das derart erhaltene Produkt eine Wärmebehandlung in einer oxydierenden Atmosphäre, beispielsweise in Luft und vorzugsweise bei einer Temperatur von 600⁰C bis 800⁰C.

Das für dieses Verfahren als Ausgangsmaterial genommene Gemenge aus Siliziumdioxid, Kohlenstoff, Siliziumkarbid, Siliziumnitrid und/oder Si 1iziumoxynitrid (SiO₂-C - SiN₄, SiC und/oder Si₂ON₂) weist vorzugsweise das SiO₂ : C : Si₃N,, SiC und/oder Si₂ON₂-Mischungsverhältnis von 1: 0.4 bis 4 : 0.005 bis 1.0 auf, und zwar aus folgenden Gründen:- Werden bei 1 Gewichtsteil SiO₂ weniger als 0.4 Gewichtsteile C eingesetzt, dann hat dies zur Folge, daß daß sich eine große Menge Si₂ON₂ bildet, daß der Anteil an produziertenoL-Si 1iziumnitrid gering ist, daß weiterhin, noch SiO₂ in nicht reagierter Form vorhanden ist. Falls erforderlich kann das SiO₂ enthaltende Nitrid vorbereitet sein.

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Werden bei 1 Gewichtsteil SiO₂ mehr als 4 Gewichtsteile C eingesetzt, dann entsteht/3-Si1iziumnitrid (Si₃N₄ in der Beta-Form), dann veringern sich weiterhin auch die Reinheit und das Aufkommen an&-Si1iziumnitrid. Werden je 1 Gewichtsteil weniger als 0.005 Gewichtsteile an Si₃N₄, SiC und/oder Si₂ON₂ eingesetzt, dann hat das nur einen ganz geringen Einfluß auf den Mengenanteil an oL-Si 1iziumnitrid, wohingegen dann, wenn für das Verfahren je 1 Gewichtsteil SiO₂ mehr als 1.0 Gewichtsteile SX3N4, SiC und/oder SX2ON2 eingesetzt werden, das Verfahren zu unwirtschaftlich wird. In diesem Falle sind dem Produkt erhebliche Mengen weiterer Pulver zugemischt, und das gewünschte Siliziumnitridpulver wird nicht notwendigerweise bzw. in der angestrebten Ausbeute bzw. Reinheit erhalten. Die Ausgangsstoffe SiC>2/ C sowie Si₃N₄, SiC und/oder SX2ON2 haben vorzugsweise einen Reinheitsgrad von mindestens 99 %. Das SiC>2 kann durch Wärmebehandlungen gebildetes Silizium enthalten. Was die Korngröße betrifft, so haben SiC^ und C einen durchschnittlichen Korndurchmesser von nicht mehr als 1 jum, während die Korngröße von Si₃N., SiC und/oder SX2ON2 im Durchschnitt nicht mehr als 2 pm beträgt, vorzugsweise jedoch 0,5 Jim nicht übersteigt. Zweckmäßig werden zur Durch führung des Verfahrens nach der Erfindung Ausgangsstoffe mit Korngrößen so gering wie möglich benutzt. Gegenüber SiC oder SX2ON2 wird Siliziumnitrid als Ausgangssubstanz für ^: die Herstellung von<c -SißN^-Pulver bevorzugt. Das als Ausgangssubstanz verwendete Siliziumnitrid kann etwas metallisches Silizium und/oder amorphes N-kristallines Silizium enthalten.

Nachstehend soll nun der Fall beschrieben werden, daß SiO₂ - C - Si₃N₄ als Ausgangsstoffe Verwendung finden. Das Si₃N₄ kann die Alpha-Form oder die Beta-Form haben, bevorzugt wird jedoch die Alpha-Form, und man kann Si₃N₄

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verwenden, in dem andere Elemente enthalten sind, beispielsweise Aluminium oder Sauerstoff.

Bei dem Erwärmen und Brennen des SiOp - C - Si₃N^- Gemenges kann die Atmosphäre über den Reaktionsstoffen - bei dem mit dieser Erfindung geschaffenen Verfahren aus N₂J NH₃, N₂ und Wasserstoff (Hp) oder aus Np und einem Schutzgas, beispielsweise Ar, He oder dergleichen mehr, bestehen, der Gashauptbestandteil muß aber zumindest Np oder NHo sein. Der Grund dafür liegt darin, daß man experimentell festgestellt hat, daß einer dieser gasförmigen Stoffe einen sehr großen Einfluß auf die Herstellung von sehr reinem ot-SioN» hat. Demgegenüber kann für das Erwärmen und Brennen des Siliziumnitrides bei Vorhandensein einer solchen Atmosphäre, deren Hauptreaktionsgas N₂ oder NH₃ ist, ein Temperaturbereich von 1350⁰C bis 155O⁰C gewählt werden. Der Grund dafür liegt darin, daß sich das Si₃N, bei einer Temperatur von weniger als 1350⁰C nicht leicht bildet während eine Temperatur von mehr als den oberen Wert des vorerwähnten Temperaturbereiches eine Bildung von SiC zur Foge hat, so daß das erforderlichecC-Si₃N₄-Pulver für Werkstoffe, die für den Einsatz unter hohen Temperaturen und großen mechanischen Spannungen geeignet sind,nicht gewonnen werden kann.

Wird, wie dies bereits zuvor beschrieben worden ist, die Reduktion und das Nitrieren von SiO₂ unter Anwendung des mit dieser Erfindung geschaffenen Verfahrens dann durchgeführ-t,wenn die eingesetzte Kohlenstoffmenge den stoichiometrischen Mischungsanteil weit übersteigt und ebenfalls eine bestimmte Menge an Si₃N₄ vorhanden ist,

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dann wird die Reduktion des SiO₂ stark gefördert, dann läßt das zuvor eingesetzte Si₃N₄ das C^-Si₃N₄-PuIver stetig wachsen und dann wird in guter Ausbringung ^C-Si₃N₄-Pulver hoher Qualität erzeugt. Mit dem Herste! lungsver-' .fahren dieser Erfindung und dessen Anwendung wird ein «x-Si₃N₄-Pulver hergestellt, daß sich zur Herstellung von Siliziumnitrid-Sinterwerkstoffen , welche hohe Temperaturen und große mechanische Spannungen aushalten können, eignet. Dies glaubt man wie folgt begründen zu können. Die erste Reaktion die stattfindet, ist die Reduktion des"SiIiziumdioxides mit Kohlenstoff, SiO₂ + C

_ 2sy siQ + co. Bei dieser Reaktion handelt es

sich um eine disperse Phasenreaktion oder'Festphasenreaktion, die dann, wenn das Mischungsverhältnis C/SiOp groß ist relativ schnell abläuft, wobei das SiO als Reaktionsprodukt leichter mit dem N;, oder dem NH_q in Reaktion geht. Bei dieser Reaktion können das SiO und das N₂ oder das NH^im Dampfzustand vorhanden sein, deswegen kann auch gesagt werden, daß der vorhandene Kohlenstoff die Reduktion des SiO und dessen Aufnitrieren steuert und regelt. Ist in diesem Falle der Kohlenstoff nur im stöchiometrischen Mischungsverhältnis oder in geringerer oder nur etwas höherer Menge vorhanden _t dann entsteht Sx2ON2r und die umwandlung des Si₂ON₂ in «st-Si₃N₄ wird äußerst schwierig.Der Kohlenstoff-Anteil liegt jedoch, dies ist bereits beschrieben worden, sehr stark über dem stoichiometrischen Mischungsverhältnis, und es hat den Anschein, daß aus diesem Grunde das Entstehen von Si₂ON₂ verhindert wird und 0C-Si₃N₄ leicht gebildet wird und entsteht.

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Das Vorhandensein von Kohlenstoff ist somit der Grund für das glatte und weiche entstehen von «c -Si₃N₄. Andererseits aber führt das Vorhandensein von Kohlenstoff aber auch dazu daß mehr Verunreinigungen in das Produkt eingeschleppt werden. Darüber hinaus kann der Anteil an Dt-Si-JM₄ relativ klein werden. Diese Erfindung ist aber auch' dadurch gekennzeichnet, daß im Reaktionssystem eine bestimmte Menge an Si₃N₄-Pulver vorhanden ist.

Wird das Si₃N₄ auf dem Wege einer Oxyde reduzierenden Reaktion hergestellt, dann sind das SiO, das N₂, das NH₃ und dergleichen mehr, in der Dampfphase existent. Das Vorhandensein einer frühen Stufe des Si₃N₄ in der Dispersionsphase oder in der Festphase fördert das frühe Wachsen und Entstehen des Produktes und beeinflußt die Reaktionsgeschwindigkeit und die Ausbringung. Bei dem Verfahren, das mit dieser Erfindung geschaffen worden ist, wirkt das Vorhandensein von pulverförmigen Si₃N₄, das bereits zuvor zugegeben worden ist, wie ein wachstumsfördernder Kern, das Entstehen und Wachsen von SiO wird durch das Wachsen des Si₃N₄ verhindert, was wiederum zur Folge hat, daß ei Si₃N₄ mit besserem Reinheitsgrad entstehen kann. Weiterhin erhält man auch dann in einer durchweg stabilen Ausbringungsmenge das 0C-Si₃N₄, wenn im Kohlenstoff Fe enthalten ist.

Damit aber wird unter Anwendung dieser Erfindung ein οι. -Si₃N₄-PuI ver herstellt, das eine hohe Qualität hat und darüber hinaus auch noch einen großen Anteil an d. -Si-N₄ enthält, arüber hinaus sind in den Nitriden nur kleine Mengen an SiC und an anderen Verunreinigungen enthalten. Somit kann mit dem Verfahren dieser Erfindung ein *-Si₃N₄-PuTver hergestellt werden, daß für die Her-

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stellung solcher Sinterwerkstoffe geeignet ist, die hohe Temperaturen und große mechanische Spannungen aushalten können und sich für den Einsatz bei Gasturbinen eignen.

Nach der allgemeinen Beschreibung des Verfahrens sollen nun auch noch des besseren Verständnisses wegen spezifische Beispiele beschrieben werden, jedoch nur als Erläuterung und auf gar keinen Fall als Einschränkung der Erfindung.

Ein SiO₂-Pulver mit einem durchschnittlichen Korndurchmesser von 13m,um, C-Pulver (Ruß) mit einem durchschnittlichen Korndurchmessser von 29m,um und Si.,N»-Pulver mit einem Korndurchmesser von durchschnittlich 1.0 ,um wurden in den mit Tabelle 1 angeführten Mischungsverhältnissen (Gewichtsanteilen) derart miteinander vermischt, daß sich(einschließlich der Referenz-und KontrollbeispieleJ 16 Arten von pulverförmigen Stoffen ergaben.

Die pulverförmigen Gemenge wurden bei Temperaturen von 135O⁰C bis 155O⁰C für die Dauer von 2 bis 5 Stunden in einer Ng-Atmosühäre, einer I^-Hp-Atmosphäre, einer ^-Ar-Atmosphäre oder in einer NH~ -Atmosphäre erwärmt und gebrannt und sodann einer Wärmebehandlung in einer Luftatmosphäre bei einer Temperatur von 700⁰C für die Dauer von 8 Stunden unterworfen, dabei erhielt man Pulver,in denen Si₃N₄ enthalten war.

Bei jedem der derart erhaltenen Si₃N₄-PuIvern wurde die durchschnittliche Partikelgröße der Stickstoffanteil (Gewichtsprozent) unter Anwendung des Röntgen-Diffraktionsverfahrens bestimmt, für jeden Fall auch bestimmt wurde der SiC-Anteil (Gewichtsprozent) sowie die Mengen

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an Si^N- und anderen metallischen Verunreinigungen (Gewichtsprozent). Die Resultate sind alle in Tabelle 1 eingetragen. Die in Tabelle 1 angeführten Beispiele 1 bis 13 sind Ausführungsbeispiele dieser Erfindung, während es sich bei den Beispielen "a" bis "d" um Referenz- und Kontrolleispieie handelt.

Bei einem Alternativbeispiel des Erfindungsgegenstandes wurde statt Si,N.-Pulver ein SiC-Pulver mit einer Partikelgröße von 0.8 ,um eingesetzt und in einem weiteren Ausführungsbeispiel 512ONp-PuIver mit einer Partikelgröße von 1.5 ,um. Diese Mischungen wurde so behandelt, und auch unter den gleichen Bedingungen, wie dies bei den Stoffen nach 1 bis 4 aus Tabelle 1 der Fall war. Dabei konnte ein«aC -SigN^-Pulver hoher Qualität mit einem Mengennteil von rund 95 % erzielt werden.

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	Beispiel	Zusammensetzung	*	C	Si₃N₄	Reaktionsbeclingungen	T	Atmosphäre	Eigenschaften der	N (%)	erzeugten Pulver	³	95	^₄ (%) SiC (ti)	I	•	281	rr
		Gewichtsverhältnis		2	0.1	Tenip,	(h)		S^um)	37.7	at -Si	96	0.3		Verunreini	·!>■	Z
		SiO₂		2	0.01	(⁰O	5		1.2	35.1	94	0.3		gungen (%)	IV \	> q
	1	1		2	0.005	1400	5	^N2	1.1	34,2	90	0,3			co	m
	2	1		2	1.0 .	1400	5	^N2	1.7	37.0	96	0,41		0.09	cn	ΊΠ
	3	1		4	0.1	1400	5		1.4	37.5	95	0,22		0,09		X
	4	1		0,4	0,1	1400	5	N₂	1.1	36.0	95	0.2		0,09	I ui ι	S m
	5	1		2	0.1	1400	5	N₂	1.1	36.1	94	0,28		0.12		m C
	6	1		2	0.1	1400	5	N₂	1.2	37.9	96	0,32		0.13	ro er	X
	7	1	2	0,1	1380	5	N₂	1.5	35.7	95	0,26	0,06		O m T!
OO	8	1	2	0,1	1450	5	^N2^+H2	1.1	38,0	94	0,28	0.08	λ)' e—4	O
O (O	9	1	2	0,1	1400	5	HN₃	1.2	36.3	96	0,28	0.11		a r
co	10	1	2	0.1	1400	5	N₂+Ar	1.2	37.5	92	0.29	0.10		m 30
οι	η	1	ο,4	o,1	1400	2	^N2	1.2	37.5	90	0.5	0.10		P
O	12	1	2	»	1480	3	^N2 .	1.0	14,2	91	0.1	0.08		O •n
CD	13	1	4	M	1510	5	N₂	1.7	21.2 ·	90 70	0.25	0.10		tOSSE - F.
O	a	1	0.4	m 1.0	1400	5	N₂	1.5	9.2 38.0		0.22 m	O.O8	•Ό O
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ERLÄUTERUNGEN ZU TABELLE 1

SiO₂ = Siliziumdioxid-Pulver

C = Kohlenstoff-Pulver

Si₃Pi₄ = Siliziumnitrid-Pulver

Temp = Temperatur während der Reaktion ( C)

T = Dauer der Reaktionsbehandlung (Stunden)

S = durchschnittliche Korngröße (Mikron)

K = Stickstoffgehalt (Gewichtsprozent)

^tJ- -Si,N- = ^-Si-jN^-Gehalt (Gewichtsprozent)

SiC = SiC-Gehalt (Gewichtsprozent)

Verunreinigungen= andere metallische Verunreinigungen (Gewichtsprozent).

Den Fachleuten dürfte bekannte sein» daß an dem Erfindungsgegenstand ohne vom Geist und Umfang dieser Erfindung abweichen zu müssen viele Änderungen und Modifikationen vorgennommen werden können.

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Claims

Patent ansprüche:-

dadurch gekennzeichnet, daß es sich aus den folgenden Einzelschritten zusammensetzt:- (a) Herstellung eines Gemenges aus Siliziumdioxid-Pulver, aus Kohlenstoff-Pulver und aus mindestens einer Substanz, die gewählt wird aus Siliziumnitridpulver, Siliziumkarbidpulver und aus Si 1iziumoxynitridpulver. Das Gemenge wird einestellt in einem Mischungsverhältnis von 1 : 0.4 bis 4· : 0.005 bis 1.0; (b) Erwärmung dieses Gemenges in nicKtoxydierender Atmosphäre, die mindestens eines der Gase Stickstoff oder Ammoniak enthält, so daß die Reduktions-und Aufnitrierungsreaktionen bei Temperaturen zwischen 135O⁰C und 155O⁰C ablaufen, wobei Siliziumnitrid hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anpsruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Herbeiführung einer Entkohlung nach dem Nitrieren das Siliziumnitrid in einer oxydierenden Atmosphäre erwärmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß zwecks Entkohlung das vorerwähnte Siliziumnitrid
wird.

trid auf eine Temperatur von 600⁰C bis 800⁰C erwärmt

Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß das Gemenge aus Siliziumdioxidpulver, aus Kohenstoffpulver und aus Siliziumnitridpulver besteht,

oc-Si1iziumpulver, das unter Anwendung des Verfahrens der·vorerwähnten Anprüche hergestellt wird.

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