Азот, его соединения: ..с кремнием – C01B 21/068

Изобретение относится к области порошковой технологии и предназначено для получения самораспространяющимся высокотемпературным синтезом (СВС) нитрида кремния с высоким содержанием основного вещества, тонкодисперсным размером основной массы частиц при достаточно узком гранулометрическом составе. Способ включает смешивание порошков кремния и нитрида кремния как разбавителя, при этом предварительно образуют насыпной слой порошка кремния, затем активируют кремний путем самоизмельчения частиц в высокоскоростной струе сжатого газа, например азота или воздуха, при избыточном давлении не менее 6 кг/см² в течение не менее 2 рециклов массы загрузки при перемещении его восходящим газовым потоком из насыпного слоя в зону действия центробежных сил, создаваемых ротором центробежного классификатора, рециркулируют порошковый материал путем вывода крупной фракции из зоны действия центробежных сил и возвращения в насыпной слой, осуществляют воздушно-центробежную сепарацию фракции частиц менее 5 мкм, после чего в струе азота активированный кремний смешивают с порошком нитрида кремния, имеющим средний размер частиц - ₅₀ меньше 1 мкм и шириной функции распределения Span=( ₉₀- ₁₀)/ ₅₀ не более 2, в количестве 10-25% от общей массы, в течение 7-8 рециклов при избыточном давлении азота не менее 4 кг/см², где ₅₀ - размер, меньше которого массовая доля частиц составляет 50% (средний размер частиц), ₁₀ - размер, меньше которого массовая доля частиц составляет 10%, ₉₀ - размер, меньше которого массовая доля частиц составляет 90%. В результате нитрид кремния получается в виде легкоразрушаемого спека из тонкодисперсных частиц при значительном сокращении количества инертного разбавителя в шихте и увеличении выхода целевого продукта. Данный способ позволяет увеличить производительность и проводить синтез при меньшем давлении азота, что делает СВС-технологию более безопасной. 11 ил.

Изобретение относится к использованию в качестве энергоносителей исходных материалов, содержащих диоксид кремния. Изобретение касается способа и устройства выработки энергии и включает в себя следующие операции: введение исходного материала в зону реакции, причем исходный материал содержит один или несколько следующих компонентов: песок, боксит, содержащий диоксид кремния, кварц, гнейс, слюда, гранит, сланец; использование источника первичной энергии, чтобы начать реакцию, в которой исходный материал нагревается и из исходного материала выделяется кремний; использование кремния в первой частичной реакции, которая протекает экзотермически и позволяет выделять теплоту; использование указанной теплоты как вторичной энергии для замещения источника первичной энергии при нагревании исходного материала и/или для подачи по меньшей мере в одну дополнительную частичную реакцию или в несколько частичных реакций, которые требуют ввода энергии, по окончании которых получают продукт, содержащий кремний, в частности карбид кремния, нитрид кремния. Технический результат - получение кремниевых продуктов, которые могут быть использованы как энергоносители. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение может быть использовано при изготовлении режущего инструмента и композитов для космической и авиационной техники. Готовят смесь, состоящую из не менее 1 мас.% порошка аморфного нитрида кремния, альфа- и/или бета- нитрида кремния, с не менее 30 мас.% порошка взрывчатого вещества (ВВ). Из приготовленной смеси прессуют смесевой заряд, размещают его в герметичной взрывной камере, инициируют детонацию. Используют любое ВВ, позволяющее при детонации смесевого заряда создать давление не ниже 15 ГПа и температуру не менее 2000°С, например, циклотриметилентринитроамин, циклотетраметилентетранитроамин, тринитротолоул, тринитрофенилметилнитроамин, тетранитропентаэритрит. В смесевой заряд можно дополнительно ввести до 20 мас.% солей металлов с плотностью выше 1,8 г/см ³. Перед детонацией смесевой заряд можно заключить в оболочку, выполненную из указанного взрывчатого вещества. Детонацию можно осуществлять в атмосфере газообразного азота, газовых продуктов детонации, в вакууме, инертных газах и воздухе. Изобретение позволяет повысить выход целевого продукта до 20,1% от массы твердых продуктов детонации. 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

(56) (продолжение):

CLASS="b560m"Красноярск, 2003, с.55-57. ЛИДИН Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ. - М.: Химия, 1996, с.23. RU 2041166 C1, 09.08.1995. RU 2023659 C1, 30.11.1994. US 4552742 A, 12.11.1985. US 20050013760 A1, 20.01.2005.

Изобретение предназначено для порошковой металлургии, химической промышленности и может быть использовано при изготовлении высокотвердых термо- и химически стойких изделий. Ферросилиций с содержанием кремния 50-95% измельчают до размера частиц не более 0,1 мм. Смешивают с нитридом кремния, и/или с хлористым аммонием, и/или с фторидом металла II группы, и/или с продуктом неполного сгорания ферросилиция, содержащим, мас.%: 50-90 нитрида кремния; 30-50 силицида железа; 4-16 железа; до 5 - свободного кремния. При совместном использовании хлористого аммония и фторида металла II группы их соотношение равно (1-3):(3-1) соответственно. Полученную смесь измельчают до размера частиц не более 0,1 мм. Порошок помещают в реактор СВС, который заполняют азотом до давления 1-20 МПа. Локально инициируют реакцию горения, по окончании которой снижают давление азота до 0,1-10 МПа и проводят доазотирование в течение 0,1-0,5 ч. Охлажденный продукт измельчают, подвергают магнитной сепарации в течение 0,5-1,0 ч с отделением железа, после чего растворяют в 15-30% HCl. Нерастворившийся осадок отделяют, промывают и сушат. Полученный нитрид кремния представляет собой -Si₃N₄ или смесь -Si₃N₄ и -Si₃N₄ с содержанием азота 39,0-39,5 мас.% и примеси железа - не более 0,03 мас.%. 12 з.п. ф-лы, 1 табл.