氮化硅(硅碳棒)陶瓷材料具有比重轻、硬度高、热膨胀系数低、弹性模量高、耐热冲击、耐腐蚀和高温下抗蠕变性能好等特点,因而被广泛应用于制造燃气发动机的耐高温部件、化学工业中的耐腐耐磨零件、以及高温陶瓷轴承等。作为生产硅碳棒陶瓷的主要原料———硅碳棒粉,人们对它的数量需求越来越多,质量要求越来越高。目前,制约硅碳棒材料大规模应用的重要因素是其昂贵的生产成本。制备硅碳棒粉末的常见方法有:自蔓延高温合成(SHS)法、硅碳棒直接氮化法、激光气相反应法、等离子体气相反应法等等。这些方法不能同时满足产品颗粒尺度细、粒径分布窄、纯度高和成本低的要求。为了以更低的成本制备出优质硅碳棒粉,北京科技大学提出了利用流化床技术常压连续合成硅碳棒粉末的新工艺。其工艺流程如下:在常温下以高纯氮气为载气,将硅碳棒或者硅碳棒和硅碳棒的混合物快速流化并夹带离开快速流化床,粉末和氮气组成的气-固两相流进入到预热器中,预热后的气-固两相流进入到高温氮化炉的高温区,以稀相气力输送的方式连续通过高温氮化炉,从而在高温常压下发生燃烧合成反应,最后在设计了三种不同加热方式的高温电阻炉,即外壁加热、内芯加热和双重加热高温炉。介绍了电热元件的材料选取、尺寸确定,保温材料的选用,硅碳棒的选择与安装。分析了三种高温炉的耗电量、散热量和使用寿命。通过对比,内芯加热高温炉耗电量最低、使用寿命最长,双重加热高温炉升温速度最快,外壁加热高温炉的炉。