氮化硅（Si3N4）屬多晶材料，晶型結(jié)構(gòu)屬六方晶系，存在 3 種晶型結(jié)構(gòu) , a型、b型和 γ 型。 a-Si3N4 和b-Si3N4 是在常壓下制備的，而后來(lái)觀察到 的 γ-Si3N4 是在高溫高壓下制備獲 得的。在結(jié)構(gòu)上，b-Si3N4 對(duì)稱性較高 ，摩爾體積較小，在溫度上是熱力學(xué)穩(wěn)定相。而a- Si3N4 在動(dòng)力學(xué)上較 易生成，在高溫（1400-1800℃）時(shí)，a-Si3N4 會(huì)發(fā)生重建相變，轉(zhuǎn)變 為 b-Si3N4，這種相變是不可逆的，故a相氮化硅粉有利于燒結(jié)。在特殊的 工藝條件下，可 以合成氮化硅無(wú)定形體，無(wú)定形體經(jīng)過(guò)熱處理可以析出晶相。

氮化硅（Si3N4）是在20世紀(jì)60年代和70年代開(kāi)發(fā)的，目的是尋找全致密、高強(qiáng)度和高韌性的材料。其發(fā)展的主要?jiǎng)恿κ窃谙冗M(jìn)的渦輪和往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)中用陶瓷取代金屬，以提供更高的工作溫度和效率。雖然陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)從未實(shí)現(xiàn)，但氮化硅已被用于許多工業(yè)應(yīng)用，如發(fā)動(dòng)機(jī)部件、軸承和刀具。

氮化硅具有比大多數(shù)金屬更好的高溫性能，結(jié)合了高強(qiáng)度、抗蠕變和抗氧化性。此外，與大多數(shù)陶瓷材料相比，它的低熱膨脹系數(shù)具有良好的抗熱震性。

氮化硅的優(yōu)良性能

• 高硬度、耐磨損、彈性模量大，高強(qiáng)度，耐高溫；

• 熱膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱系數(shù)大，抗熱震性好；

• 密度低、比重小；

• 耐腐蝕、抗氧化；

• 機(jī)械自潤(rùn)滑，表面摩擦系數(shù)小；

• 電絕緣性好