一种制备纯相Si2N2O粉体的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种制备纯相Si2N2O粉体的系统及方法，利用硅源气、氮源气和氧源气混合反应一步制备含氧硅胺前驱体和卤化铵的混合物，后续在流化床中进行副产物脱除和热分解得到纯相Si2N2O粉体。本发明专利技术不仅解决了传统工艺难以获得高分散、高球形度及纯相Si2N2O粉体的难题，同时能够实现连续批量化制备，工艺流程简单，生产效率高。生产效率高。生产效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种制备纯相Si2N2O粉体的系统及方法


[0001]本专利技术涉及无机材料合成制备领域，具体为一种制备纯相Si2N2O粉体的系统及方法。

技术介绍

[0002]Si2N2O陶瓷是一种强度高、抗热震性能好、介电常数小、透波性能好的结构陶瓷和功能陶瓷，在电子信息、航空航天、化工冶金等领域具有重要的应用价值。纯相粉体是制备高性能Si2N2O陶瓷器件的基础。自上世纪90年代以来，人们一直致力于开发出高效合成纯相Si2N2O粉体的方法。经过20多年的发展，目前Si2N2O粉体的合成方法主要有以下几种方法。
[0003](1)Si3N4粉体与SiO2粉体混合高温烧制法，反应温度为1600～1800℃。反应方程式为：SiO2+Si3N4＝2Si2N2O。固相SiO2和固相Si3N4反应受扩散步骤控制，初始形成的Si2N2O包裹在Si3N4颗粒表面形成了传质障碍层，阻碍了后续反应的发生，因而粉体中Si2N2O相含量较低(约20wt.％)(J.Eur.Ceram.Soc.,18(1998)527
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533)。此外，SiO2温度高于13本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备纯相Si2N2O粉体的系统，其特征在于，所述系统包括含氧硅胺前驱体合成反应装置(1)、前驱体纯化装置(2)、产品冷却装置(4)和副产物收集装置(5)；所述含氧硅胺前驱体合成反应装置(1)的进气口分别连通硅源气、氮源气和氧源气，所述含氧硅胺前驱体合成反应装置(1)的出料口连通前驱体纯化装置(2)的进料口，所述前驱体纯化装置(2)的出料口连通产品冷却装置(4)的进料口，所述产品冷却装置(4)的返料口连通含氧硅胺前驱体合成反应装置(1)的进料口；所述产品冷却装置(4)的出料口连通产品储罐；所述前驱体纯化装置(2)的分解气出口连通副产物收集装置(5)的进料口，所述副产物收集装置(5)的尾气出口连接尾气处理装置；所述含氧硅胺前驱体合成反应装置(1)的尾气出口连通尾气处理装置；所述产品冷却装置(4)的冷却气进口连通流化气，所述产品冷却装置(4)的出气口连通前驱体纯化装置(2)的进气口。2.根据权利要求1所述的制备纯相Si2N2O粉体的系统，其特征在于，所述系统还包括粉体晶化装置(3)；当系统中设置粉体晶化装置(3)时，所述含氧硅胺前驱体合成反应装置(1)的出料口连通前驱体纯化装置(2)的进料口，所述前驱体纯化装置(2)的出料口连通粉体晶化装置(3)的进料口，所述粉体晶化装置(3)的出料口连通产品冷却装置(4)的进料口，所述产品冷却装置(4)的出气口连通粉体晶化装置(3)的进气口，粉体晶化装置(3)的出气口连通前驱体纯化装置(2)的进气口。3.根据权利要求1或2所述的制备纯相Si2N2O粉体的系统，其特征在于，所述含氧硅胺前驱体合成装置(1)、前驱体纯化装置(2)和粉体晶化装置(3)均为流化床反应器或固定床反应器。4.根据权利要求3所述的制备纯相Si2N2O粉体的系统，其特征在于，所述流化床反应器为柱形流态化反应炉、锥形流化床反应炉或文丘里流化床反应炉。5.根据权利要求1或2所述的制备纯相Si2N2O粉体的系统，其特征在于，所述产品冷却装置(4)和副产物收集装置(5)均为换热器。6.根据权利要求5所述的制备纯相Si2N2O粉体的系统，其特征在于，所述换热器为1
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3级旋风筒换热器、流化床换热器...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱庆山，向茂乔，耿玉琦，赵宇翔，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：