對氮化硅發熱體的研究歷史及方法

對氮化硅發熱體的研究歷史及方法

弗里德里?！ぞS勒在1857年首次報道了氮化硅的合成方法。在他們報道的合成方法中，為減少氧氣的滲入而把另一個盛有硅的坩堝埋于一個裝滿碳的坩堝中加熱。他們報道了一種他們稱之為硅的氮化物的產物，但他們未能弄清它的化學成分。1879年Paul Schuetzenberger通過將硅與襯料(一種可作為坩堝襯里的糊狀物，由木炭、煤塊或焦炭與粘土混合得到)混合后在高爐中加熱得到的產物，并把它報道為成分是Si3N4的化合物。1910年路德維?！の核购吞貖W多爾·恩格爾哈特在純的氮氣下加熱硅單質得到了Si3N4。1925年Friederich和Sittig利用碳熱還原法在氮氣氣氛下將二氧化硅和碳加熱至1250-1300℃合成氮化硅。

在后來的數十年中直到應用氮化硅的商業用途出現前，氮化硅未受到重視和研究。從1948年至1952年期間，艾奇遜開辦在紐約州尼亞加拉大瀑布附近的金剛砂公司為氮化硅的制造和使用注冊了幾項專利。1958年聯合碳化物公司生產的氮化硅被用于制造熱電偶管、火箭噴嘴和熔化金屬所使用的坩堝。英國對氮化硅的研究工作始于1953年，目的是為了制造燃氣渦輪機的高溫零件。由此使得鍵合氮化硅和熱壓氮化硅得到發展。1971年美國國防部下屬的國防高等研究計劃署與福特和西屋公司簽訂一千七百萬美元的合同研制兩種陶瓷燃氣輪機。

雖然氮化硅的特性已經早已廣為人知，但在地球自然界中存在的氮化硅(大小約為2×5μm)還是在二十世紀90年代才在隕石中被發現。為紀念質譜研究的先驅阿爾弗雷德·奧托·卡爾·尼爾將自然界中發現的此類氮化硅礦石冠名為"nierite"。不過有證據顯示可能在更早之前就在前蘇聯境內的阿塞拜疆發現過這種存在于隕石中的氮化硅礦石。含有氮化硅礦物的隕石也曾在中國貴州省境內發現過。除存在于地球上的隕石中以外，氮化硅也分布于外層空間的宇宙塵埃中。