氮化硅的化学式为Si3N4，是一种重要的结构陶瓷材料。氮化硅是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损，为原子晶体；高温时化。而且，氮化硅还能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1000℃以上，急剧冷却再急剧加热，也不会碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此优异的特性，人们常常利用它来制造轴承、气轮机叶片、机械密封环、性模具等机械构件。如果用耐高温而且不易传热的氮化硅陶瓷来制造发动机部件的受热面，不仅可以提高柴油机质量，节省燃料，而且能够提高热效率。
氮化硅（Si3N4）存在有3种结晶结构，分别是α、β和γ三相。α和β两相是Si3N4非常常出现的型式，且可以在常压下制备。γ相只有在高压及高温下，才能合成得到，它的硬度可达到35GPa。
非氧化物烧结助剂
除常用的氧化物烧结助剂以外，近年来，制备氮化硅陶瓷，特别是高导热氮化硅陶瓷的一个研究热点是对于非氧化物烧结助剂的研究。
非氧化物烧结助剂的优势在于可以减少额外引入的氧，济南废耐火砖，这对于净化氮化硅晶格，减少晶界玻璃相，提高热导率及高温力学性能具有重要意义。
研究表明，稀土离子半径越小，越有利于烧结。测试结果表明，添加稀土氯化物烧结助剂的氮化硅陶瓷具有优良的机械性能和良好的导热性能，如采用LaCl3－La2O3－MgO复合烧结助剂的氮化硅陶瓷热导率可达78Ｗ·ｍ-１·Ｋ-１，抗弯强度可达1011MPa。
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除稀土氧化物被稀土非氧化物替代作为烧结助剂的研究外，还有一些研究采用Mg的非氧化物替代MgO作为烧结助剂，以达到降低晶格氧含量，提高热导率的目的。
硅粉的粒度越细，比表面积越大，则可降成温度。粒度较细的硅粉与粒度较粗的硅粉相比，制品中含α- Si3N4的量。降低硅粉的粒径，可以降低制品的显微气孔尺寸。适当的粒度配比，废耐火砖常期回收，可以提高制品密度。
温度对氮化速率影响很大。在970～1000℃氮化反应开始，在1250℃左右反应速率加快。在高温阶段，由于是放热反应，废耐火砖大量回收，若温度很快超过硅的熔点（1420℃），则易出现流硅，严重的将使硅粉坯体熔融坍塌。
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