烧结硅氮化硅（Si3N4）

在其开发的早期阶段，氮化硅，si_3.N._4.，粉末压块不能烧结，而无需施加高机械压力。如果是SI._3.N._4.压实成绿色形状并在空气中加热，它不会烧结并形成密集，强的材料。相反，它将其分解为硅和氮，并且不能提供改善的性质。

开发高密度氮化硅的主要步骤是1970年代中期的意外发现_3.N._4.如果为热压氮化硅的添加剂包括在紧凑的和预防措施中，可以烧结，以限制氮化硅的损失。最常用的添加剂是氧化镁（MgO）和氧化钇（Y.₂O._3.），其可以单独使用或用氧化铝（Al₂O._3.）。添加剂促进液相烧结。

还必须采取预防措施来限制氮化硅的分解或添加剂的丧失。将紧凑型烧结在氮化硅粉末和/或在高压氮气氛下（通常为1至8MPa）。保护气氛抑制硅，氮和添加剂的蒸发，并能够进行烧结反应。需要比用于生产热压氮化硅的更高的温度（1825 - 2080°C）和更长的时间（最多5小时），并且可以实现接近热压氮化硅的强度。

关键属性

应用程序利用烧结硅氮化物的以下属性：

• 低密度
• 高温强度
• 卓越的热抗震性
• 优异的耐磨性
• 良好的骨折韧性
• 机械疲劳和抗蠕变性
• 抗氧化性

表格1。烧结氮化硅的典型物理和力学性能。

应用程序

烧结过程使热压氮化硅具有类似的性质，但相当经济。

该材料目前在利基市场应用中使用，例如在往复发动机部件和涡轮增压器，轴承，金属切割和成型工具和热金属处理中。

烧结过程也可用于后烧结反应键合氮化硅组分。组件的收缩较少（5％，与15％相比），可更好地控制尺寸，更少需要昂贵的加工以实现最终尺寸。