本课题以硅粉为原料，合金元素为添加剂，用硅粉直接氮化法制备氮化硅，并对添加剂种类及含量、氮化工艺等进行研究，并对氮化硅的形成机制和部分添加剂的作用进行了探讨。 在Fe、Mg、Al、Ti四种合金元素添加剂中，Fe对硅粉氮化促进效果最显著，Mg次之，而Ti、Al不太明显。但Al对β-Si₃N₄生成有一定的促进作用。 复合元素Fe+Al又比单一元素Fe的氮化促进效果更优。从生成单一氮化硅的角度来看，Fe含量不宜超过1％，Fe+Al不宜超过1.5％，反之产物中就出现Fe-Si化合物。 实验氮化工艺控制在1350℃下连续氮化10小时，以Fe和Fe+Al为添加剂，这对硅粉氮化有利。 采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等测试手段对样品的相组成和微观组织形貌进行了观察和分析，表明1350℃／10h下的氮化样品中生成物以α-Si₃N₄较多，还有部分β-Si₃N₄。产物组织形貌以等轴状的α-Si₃N₄颗粒为主，颗粒平均尺寸为3.3μm。