氮化硅（Si3N4）是一種高熔點的陶瓷材料，具有極高的硬度和化學(xué)惰性。尤其是熱壓氮化硅，是世界上最堅硬的物質(zhì)之一。

性質(zhì)

氮化硅陶瓷熱膨脹系數(shù)低、導(dǎo)熱率高，故其耐熱沖擊性極佳。在不太高的溫度下，氮化硅具有較高的強(qiáng)度和抗沖擊性。但在1200℃以上使用會隨使用時間的增長而出現(xiàn)破損，使其強(qiáng)度降低。

用途

氮化硅粉末作為工程陶瓷材料，在工業(yè)上有廣泛用途。其主要用于超高溫燃?xì)馔钙剑w機(jī)引擎，透平葉片，熱交換器，電爐等。也可作耐熱涂層，用于火箭和原子能反應(yīng)堆。

其用于絕緣材料、機(jī)械耐磨材料、熱機(jī)材料、切削工具、高級耐火材料及抗腐蝕、耐磨損密封部件等。氮化硅陶瓷可做燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室、機(jī)械密封環(huán)、輸送鋁液的電磁泵的管道及閥門、永久性模具、鋼水分離環(huán)等。氮化硅摩擦系數(shù)小，用于高溫軸承。

常見的氮化硅成型工藝

氣壓氮化硅陶瓷

氣壓燒結(jié)氮化硅陶瓷，這是生產(chǎn)高強(qiáng)度和復(fù)雜幾何形狀氮化硅部件的最流行方法。氣壓燒結(jié)方法使用已與燒結(jié)助劑混合的氮化硅粉末以促進(jìn)液相燒結(jié)（通常為氧化釔、氧化鎂和/或氧化鋁），以及粘合劑以提高生坯陶瓷體的機(jī)械強(qiáng)度。粉末被壓制成所需的形狀，然后進(jìn)行生坯加工。然后將壓塊放入具有加壓氮氣氛的爐子中，以幫助致密化并防止硅、氮和添加劑的蒸發(fā)和分解。

熱壓氮化硅陶瓷

熱壓燒結(jié)氮化硅陶瓷是通過單軸壓制氮化硅粉末和燒結(jié)添加劑同時加熱生產(chǎn)的。這個過程需要特殊類型的壓力機(jī)和模具。它生產(chǎn)出具有優(yōu)異機(jī)械性能的氮化硅。然而，這種成型方式只能生產(chǎn)簡單的形狀，如板或棒。通過熱壓氮化硅，可以實現(xiàn)產(chǎn)品幾乎為零的孔隙率。這導(dǎo)致即使在高溫應(yīng)用中也具有出色的機(jī)械性能和耐腐蝕性。