Surface Coating of Submicron Particles by Fluidized/Moving Bed-CVD
通过流化床/移动床-CVD 对亚微米颗粒进行表面涂层
基本信息
- 批准号:06555224
- 负责人:
- 金额:$ 3.84万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
- 财政年份:1994
- 资助国家:日本
- 起止时间:1994 至 1995
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
For the purpose of mass-production process of surface-coated submicron particles, reactor designs and operational conditions were investigated for Si_3N_4 particles coated with AlN by CVD method. The seed particles were agglomerated with a screen to enhance flowability without binder. Firstly, a fluidized bed was used with a suspended draft tube below which AlCl_3 gas was supplied to submerge the agglomerates. They were overflown to the annular region to react with NH_3 gas. The contact time was controlled with circulation inside the bed. But, the product blocked the distributor during operation, so improvements were made in vain shortly. Secondly, a moving bed in counter-current was adopted without any distributor. The residence time of the agglomerates was adjusted with an orifice at the ractor bottom. Though the deposit amount was a little with single pass, the continuous operation becomes possible with proper design of the inside structure to yield a large reaction zone and small pressure drop.As a result, the agglomerate shape did not change substantially with SEM,AlN defraction line was recognized with XRD,and Al was deposited inside the agglomerate with EPMA.Higher concentration of reaction gas, higher temperature and longer reaction time produced higher coating ratio of AlN,but lower temperature and smaller agglomerate were preferable to its uniform distribution.These are obtained due to combined effects of reactio rate and diffusion rate with temperature and of diffusion distance. Thus, a core shell model based on the first order reaction rate was developed to analyze the axial change in apparent coating ratio, and then a diffusion-control model inside a porous agglomerate was introduced to describe the radial distribution of the deposit.
为了实现表面包覆亚微米颗粒的批量生产,研究了CVD法制备AlN包覆Si_3N_4颗粒的反应器设计和操作条件。将晶种颗粒用筛网附聚以在没有粘合剂的情况下增强流动性。首先,使用带有悬浮导流管的流化床,在该悬浮导流管下方供应AlCl_3气体以使团聚体分散。它们溢出到环形区域与NH_3气体反应。通过床内循环控制接触时间。但是,该产品在操作过程中堵塞了分配器,因此很快就进行了改进。第二,采用逆流移动床,不设分布器。用在反应器底部的孔调节附聚物的停留时间。结果表明,虽然单道反应存款量较少,但通过合理设计反应器内部结构,使反应区大,压力降小,可以实现连续操作,SEM观察到团聚体形状基本不变,XRD观察到AlN衍射线,EPMA观察到Al在团聚体内部沉积。温度越高,反应时间越长,AlN的包覆率越高,但温度越低,团聚越小,AlN的分布越均匀,这是反应速率和扩散速率随温度和扩散距离的综合作用的结果。因此,一个核壳模型的基础上的一级反应速率来分析的表观包覆率的轴向变化,然后在多孔团聚体内的扩散控制模型被引入来描述的径向分布的存款。
项目成果
期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
S.CHIBA,Y.OHYAMA,K.HARIMA,K.KONDO,K.SHINOHARA: "Coating of Si_3N_4 Fine Particles with AlN by Fluidized Bed-CVD" Kagaku Kogaku Ronbunshu. 22-2. 412-415 (1996)
S.CHIBA、Y.OHYAMA、K.HARIMA、K.KONDO、K.SHINOHARA:“通过流化床-CVD 法用 AlN 涂覆 Si_3N_4 细颗粒” Kagaku Kogaku Ronbunshu。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
千葉繁生: "流動層CVD法によるSi_3N_4微粒子のAlN被覆" 化学工学論文集. 22. 412-415 (1996)
Shigeo Chiba:“通过流化床CVD法对Si_3N_4颗粒进行AlN涂层”《化学工程杂志》22. 412-415 (1996)。
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