北京科技大学学报
北京科技大學學報
북경과기대학학보
JOURNAL OF UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY BEIJING
2013年
6期
785-792
,共8页
杨福明%王立%尹少武%李延辉
楊福明%王立%尹少武%李延輝
양복명%왕립%윤소무%리연휘
氮化硅%硅%氮化%反应动力学%激活能
氮化硅%硅%氮化%反應動力學%激活能
담화규%규%담화%반응동역학%격활능
silicon nitride%silicon%nitridation%reaction kinetics%activation energy
以平均粒径2.2μm、纯度99.99%的硅粉为原料，采用纯度99.993%的高纯氮气作为反应气体，在1350和1400℃下进行了氮化时间为10～30 min 的氮化实验，得出了不同温度下硅粉转化率随反应时间的变化关系.将硅氮反应看成非催化气固反应，建立了硅颗粒氮化动力学模型.通过对实验数据的拟合，得出两个模型参数：硅氮反应速率常数和氮气在产物层中的扩散系数.假定反应速率常数和扩散系数均满足阿伦尼乌斯公式，求得化学反应激活能和指前因子分别为2.71×104 J·mol?1和3.07×10?5 m·s?1，扩散激活能和指前因子分别为1.06×105 J·mol?1和1.12×10?9 m2·s?1.利用本文得出的氮化动力学模型对各温度下不同粒径硅粉的转化曲线进行了预测，预测曲线与文献中的实验数据在趋势上吻合较好.
以平均粒徑2.2μm、純度99.99%的硅粉為原料，採用純度99.993%的高純氮氣作為反應氣體，在1350和1400℃下進行瞭氮化時間為10～30 min 的氮化實驗，得齣瞭不同溫度下硅粉轉化率隨反應時間的變化關繫.將硅氮反應看成非催化氣固反應，建立瞭硅顆粒氮化動力學模型.通過對實驗數據的擬閤，得齣兩箇模型參數：硅氮反應速率常數和氮氣在產物層中的擴散繫數.假定反應速率常數和擴散繫數均滿足阿倫尼烏斯公式，求得化學反應激活能和指前因子分彆為2.71×104 J·mol?1和3.07×10?5 m·s?1，擴散激活能和指前因子分彆為1.06×105 J·mol?1和1.12×10?9 m2·s?1.利用本文得齣的氮化動力學模型對各溫度下不同粒徑硅粉的轉化麯線進行瞭預測，預測麯線與文獻中的實驗數據在趨勢上吻閤較好.
이평균립경2.2μm、순도99.99%적규분위원료，채용순도99.993%적고순담기작위반응기체，재1350화1400℃하진행료담화시간위10～30 min 적담화실험，득출료불동온도하규분전화솔수반응시간적변화관계.장규담반응간성비최화기고반응，건립료규과립담화동역학모형.통과대실험수거적의합，득출량개모형삼수：규담반응속솔상수화담기재산물층중적확산계수.가정반응속솔상수화확산계수균만족아륜니오사공식，구득화학반응격활능화지전인자분별위2.71×104 J·mol?1화3.07×10?5 m·s?1，확산격활능화지전인자분별위1.06×105 J·mol?1화1.12×10?9 m2·s?1.이용본문득출적담화동역학모형대각온도하불동립경규분적전화곡선진행료예측，예측곡선여문헌중적실험수거재추세상문합교호.
