背景及概述

氮化鎂，是一種無(wú)機(jī)化合物，化學(xué)式為Mg3N2，屬于立方晶系，在室溫純凈的氮化鎂下為黃綠色的粉末，但含有一部分氧化鎂雜質(zhì)的氮化鎂是灰白色的。氮化鎂和許多金屬氮化物一樣，會(huì)和水反應(yīng)產(chǎn)生氨，常用作觸媒。

圖1 氮化鎂性狀圖

應(yīng)用

氮化鎂用途廣泛，在制備高硬度、高熱導(dǎo)、耐磨、耐腐蝕，耐高溫的新型陶瓷材料氮化硼，氮化硅的固相反應(yīng)中，氮化鎂是不可缺少的燒結(jié)助劑。同時(shí)氮化鎂在核燃料的回收、鎂合金熔體的凈化、鋁合金夾雜的清除，和在生成hBN反應(yīng)中的催化等方面都有重要的作用。另外氮化鎂作為添加劑可以有效的脫硫增礬，從而提高鋼材的密度強(qiáng)度、拉力及承受力，因此氮化鎂被廣泛的運(yùn)用于建筑鋼材的治煉工業(yè)中。

制備

目前氮化鎂的制備主要方法有鎂粉直接與氮?dú)夥磻?yīng)法、鎂在氮等離子流中與氨反應(yīng)法、在氮?dú)庀骆V線圈爆炸法、低壓化學(xué)氣相成積法、和自蔓延高溫合成法、納米氮化鎂合成法。最近G.Soto[1]等人采用脈沖激光淀積的方法，在分子氮的環(huán)境中在Si襯底上制備出Mg:N不同配比的無(wú)定型的氮化鎂薄膜。這些方法或成本高，或工藝流程長(zhǎng)，或設(shè)備操作復(fù)雜，或氮化鎂的產(chǎn)率比較低等缺點(diǎn)，因此限制了其工業(yè)化的生產(chǎn)。雖然鎂粉直接與氮?dú)夥磻?yīng)有工業(yè)價(jià)值，但氮化鎂粉末的生產(chǎn)需要較高的反應(yīng)溫度和較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間，且顆粒的形狀不完整容易結(jié)塊，達(dá)不到工業(yè)質(zhì)量要求。

實(shí)驗(yàn)操作：

將2g的Mg粉置于陶瓷舟中，將陶瓷舟送入管式爐中，封閉管式爐，然后充入15min氨氣用于置換管式爐中的空氣，避免空氣影響試驗(yàn)結(jié)果，然后待管式恒溫爐爐溫到達(dá)610°C時(shí)，在氨氣氛圍下保溫40min，然后再將管式恒溫爐逐步提高到750°C、800°C、850°C三個(gè)特定溫度時(shí)開(kāi)通氨氣閥門(mén)進(jìn)行氨化，氨氣流量400ml/min，氮化時(shí)間70min，氮化后將陶瓷舟在爐中自然冷卻。得到蔬松塊狀的樣品，細(xì)磨樣品，得到產(chǎn)物氮化鎂粉末。

參考文獻(xiàn)

[1] CN102241393A