Ceramika z azotku krzemu to jeden z najtwardszych produktów' na świecie. Posiada doskonałe właściwości, takie jak wytrzymałość na wysokie napięcie, niska gęstość i wydajność w wysokich temperaturach. Rozpoczyna się od proszku krzemowego i konwencjonalnie go kształtuje, a następnie przeprowadza wstępne azotowanie w azocie w wysokiej temperaturze 1200 °C, gdzie część proszku krzemowego łączy się z azotem tworząc azotek krzemu. Całe ciało ma już pewną siłę. Następnie jest azotowany po raz drugi w temperaturze od 1350°C do 1450°C w piecu wysokotemperaturowym i poddaje się reakcji z utworzeniem azotku krzemu (Si3N4). Ogólne metody produkcji to prasowanie na gorąco i spiekanie pod ciśnieniem w gazie.

Ceramika Si3N4 jest rodzajem związku kowalencyjnego. Czworościan [SiN4] jest podstawową strukturą strukturalną. Temu układowi przypisuje się szereg właściwości azotku krzemu. Inżynieryjny ceramiczny azotek krzemu, jako wybitny wysokotemperaturowy materiał techniczny, w pełni wykorzysta swoje zalety w zastosowaniach wysokotemperaturowych. Jest wysoce odporny na wysokie temperatury, wytrzymuje temperatury do 1200 ° C bez utraty wytrzymałości i nie topi się po podgrzaniu. Stop nie uległby rozkładowi, dopóki nie osiągnie temperatury 1900°C. Z drugiej strony, ze względu na niską gęstość teoretyczną Si3N4', która jest znacznie lżejsza niż stal i inżynieryjna stal stopowa super żaroodporna, może być stosowana zamiast stali stopowej, gdzie wysoka wytrzymałość, niska gęstość i wysoka wymagana jest odporność na temperaturę. To nie mogło być bardziej odpowiednie. Ponadto ceramika wysokotemperaturowa z azotku krzemu wykazuje niezwykłą odporność na korozję chemiczną, wytrzymując prawie wszystkie kwasy nieorganiczne i roztwory sody kaustycznej poniżej 30%, a także korozję szerokiej gamy kwasów organicznych. Jest to również wysokowydajny środek elektroizolacyjny.

Azotek krzemu jest krytyczną substancją strukturalną. Jest to niezwykle wytrzymały kompozyt, który jest smarowny i odporny na zużycie. Z wyjątkiem kwasu fluorowodorowego jest obojętny w stosunku do większości kwasów nieorganicznych. Ma dobrą tolerancję na korozję i jest odporny na wysokie temperatury. Aktywacja. Dodatkowo jest odporny na działanie zimna i słońca. Pozostałaby nieprzerwana, dopóki nie zostanie podgrzana do 1000°C w powietrzu, szybko schłodzona, a następnie szybko podgrzana. Właśnie dlatego, że azotek krzemu Si3N4 ma tak doskonałe właściwości, jest często wykorzystywany do produkcji łożysk, kulek łożyskowych, łopatek turbin gazowych, pierścieni uszczelnień mechanicznych, form trwałych, rur grzewczych, rur wznośnych, rurek zabezpieczających termopar, kołków spawalniczych i podłoży, między innymi.

Właściwości materiału (GPSN)

POZYCJA	JEDNOSTKA	ALUMINIUM\|A950	ALUMINIUM\|A990	CYRKONIA\|YSZ95	AZOTEK KRZEMU\|GPSN
Główna zawartość	-	95% Al₂O₃	99% Alu₂O₃	ZrO₂GG gt; 94,5%	Si₃N₄GG gt; 95%
Kolor	-	Biały	kość słoniowa	Biały	czarny
Gęstość	g/cm³	3.70	3.85	5.95	3.22
Twardość Vickersa	Gpa	14	17	12	15
Wytrzymałość na zginanie	Mpa	310	360	800	580
Wytrzymałość na ściskanie	Mpa	2,200	2,500	2,500	2,200
Oporność objętościowa	Ω·cm	GG g;10¹⁴	GG g;10¹⁴	GG g;10¹⁰	GG g;10¹²
Wytrzymałość dielektryczna	KV/mm	15	17	9	19
Stała dielektryczna	1 MHz	8	9	28	9.6
Przewodnictwo ciepła	W/m.K	25	29	2.2	27
Maksymalna temperatura pracy.	℃ / ℉	1,500 / 2,730	1,650 / 3,000	600 / 1,100	1,200 / 2,200
Odporność na szok termiczny	△T(℃)	210	230	260	750
Współczynnik rozszerzalności cieplnej (25 - 1000 ℃)	10^-6/K	7 - 9	7 - 9	11 - 13	3 - 4

Uwaga: Chociaż nie mamy powodu, aby wątpić w dokładność przedstawionych danych, informacje te mają charakter wyłącznie porównawczy. Dokładne właściwości będą się różnić w zależności od metody produkcji i konfiguracji części, a czasami mogą być dostosowane do określonych wymagań.

typowe aplikacje