反應(yīng)燒結(jié)法(RS)是采用一般成型法

反應(yīng)燒結(jié)法（ RS)

是采用一般成型法，先將硅粉壓制成所需形狀的生坯，放入氮化爐經(jīng)預(yù)氮化（部分氮化）燒結(jié)處理，預(yù)氮化后的生坯已具有一定的強(qiáng)度，可以進(jìn)行各種機(jī)械加工（如車、刨、銑、鉆).。然后，在硅熔點(diǎn)的溫度以上；將生坯再一次進(jìn)行完全氮化燒結(jié)，得到尺寸變化很小的產(chǎn)品（即生坯燒結(jié)后，收縮率很小，線收縮率< 011% ). 該產(chǎn)品一般不需研磨加工即可使用。氣壓燒結(jié)法（GPS)近幾年來(lái),人們對(duì)氣壓燒結(jié)進(jìn)行了大量的研究，獲得了很大的進(jìn)展。反應(yīng)燒結(jié)法適于制造形狀復(fù)雜，尺寸正常的零件，成本也低，但氮化時(shí)間很長(zhǎng)。

氣壓燒結(jié)法(GPS)獲得很大的進(jìn)展

氣壓燒結(jié)法（ GPS)

近幾年來(lái),人們對(duì)氣壓燒結(jié)進(jìn)行了大量的研究，獲得了很大的進(jìn)展。氣壓燒結(jié)氮化硅在1 ～10MPa氣壓下，2000℃左右溫度下進(jìn)行。反應(yīng)燒結(jié)法（RS)是采用一般成型法，先將硅粉壓制成所需形狀的生坯，放入氮化爐經(jīng)預(yù)氮化（部分氮化）燒結(jié)處理，預(yù)氮化后的生坯已具有一定的強(qiáng)度，可以進(jìn)行各種機(jī)械加工（如車、刨、銑、鉆)。高的氮?dú)鈮嚎刂屏说璧母邷胤纸?。由于采用高溫?zé)Y(jié)，在添加較少燒結(jié)助劑情況下，也足以促進(jìn)Si3N4晶粒生長(zhǎng)，而獲得密度> 99%的含有原位生長(zhǎng)的長(zhǎng)柱狀晶粒高韌性陶瓷. 因此氣壓燒結(jié)無(wú)論在實(shí)驗(yàn)室還是在生產(chǎn)上都得到越來(lái)越大的重視. 氣壓燒結(jié)氮化硅陶瓷具有高韌性、高強(qiáng)度和好的耐磨性，可直接制取接近終形狀的各種復(fù)雜形狀制品，從而可大幅度降低生產(chǎn)成本和加工費(fèi)用. 而且其生產(chǎn)工藝接近于硬質(zhì)合金生產(chǎn)工藝，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。

硅粉中含有許多雜質(zhì)，如Fe，Ca，Aì，Ti等。Fe被認(rèn)為是反應(yīng)過(guò)程中的催化劑。它能促進(jìn)硅的擴(kuò)散，但同時(shí)，也將造成氣孔等缺陷。用PECVD法鍍氮化硅膜后，不但能作為減反射膜可減小入射光的反射，而且，在氮化硅薄膜的沉積過(guò)程中，反應(yīng)產(chǎn)物氫原子進(jìn)入氮化硅薄膜以及硅片內(nèi)，起到了鈍化缺陷的作用。Fe作為添加劑的主要作用：在反應(yīng)過(guò)程中可作催化劑，促使制品表面生成SiO2氧化膜；形成鐵硅熔系，氮溶解在液態(tài)FeSi2中，促進(jìn)β-Si3N4的生成。但鐵顆粒過(guò)大或含量過(guò)高，制品中也會(huì)出現(xiàn)氣孔等缺陷，降低性能。一般鐵的加入量為0～5%。Al，Ca，Ti等雜質(zhì)，易與硅形成低共熔物。適當(dāng)?shù)奶砑恿?，可以促進(jìn)燒結(jié)，提高制品的性能。