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山东师范大学的艾玉杰等人用镁粉与氨气直接反应法制备了纯度较高的氮化镁粉末，但是氨气极易溶于水，需要实验保持良好的干燥环境，并且氨气还具有腐蚀性和 ...

技术领域

本发明涉及一种制备氮化镁粉末的方法，特别涉及一种制备纳米级氮化镁粉末的方法。

背景技术

氮化镁(Mg3N2)是由氮和镁所组成的无机化合物。在室温下为黄绿色的粉末。密度为2712kg/m3，熔点为800℃，沸点为700℃，属于立方晶系。

氮化镁极易与水反应生成氢氧化镁并放出氨气，在空气中即可吸收空气中的水蒸气变质，故氮化镁一般采用真空保存；氮化镁几乎与所有的酸都可发生反应；氮化镁热稳定性好，在空气中800℃以上才与氧气发生反应生成氧化镁。

氮化镁应用范围很广：在制备高硬度、高热导、耐磨、耐腐蚀、耐高温的新型材料氮化硼、氮化硅的固相反应中，氮化镁是不可缺少的烧结助剂。此外，氮化镁还可用于回收核燃料，制备特殊的陶瓷材料，制造特种玻璃等领域；氮化镁作为添加剂可以有效的脱矾，从而提高钢材的密度、强度、拉力及承受力。同时，它还是近几年被广泛关注的M-N-H(M是指I，IV族和一些过渡族金属)系储氢系列材料之一。此外，目前普遍认为氮化镁粉末为直接带隙半导体材料，带宽为2.8eV左右，所以在发光二极管和激光二极管方面，氮化镁也具有潜在应用价值。而纳米氮化镁粉末因为纳米材料比表面积大等特点具有更大的潜在应用价值。

目前氮化镁的主要制备方法有镁粉与氮气直接反应法、镁在氮等离子体中与氮反应法、氮气气氛下镁线圈爆炸法、自蔓延高温合成法和低压化学气相沉积法。其中镁粉直接与氮气反应虽然是具有工业生产价值的方法，但氮化镁粉末的生产需要较高的反应温度(800℃到900℃的高温)和较长的反应时间，且颗粒的形状不完整又容易结块难以达到较为理想的纯度，达不到工业质量要求。其他方法因或成本高、或工艺流程长、或设备操作复杂、或氮化镁的产率比较低等缺点，而限制了其工业化的生产。

近年来，国内外学者在如何制备氮化镁粉末方面做了大量的研究。2004年，G.Soto等人采用脉冲激光淀积的方法，在分子氮的环境中在Si衬底上制备出Mg∶N不同配比的无定型的氮化镁薄膜。在国内，中科院大连化物所的张源魁等人利用温和条件下催...