Нітрид кремнію - це з'єднання азоту і кремнію, яке було відкрито більше ста років тому. Він був синтезований в Німеччині і почав використовуватися лише в 1950-х роках. Як інженерний матеріал він привернув увагу в 1960-х роках. Нітрид кремнію є синтетичною речовиною, і природного нітриду кремнію в природі не знайдено.
Ще в 1850-х роках люди безпосередньо синтезували нітрид кремнію в лабораторії, використовуючи елементарний кремній і аміак або азот: Si3N4 також отримували термічним розкладанням аміачного кремнію (Si(NH2)4): 3Si(NH2). )4→ Si3N4+8NH3. Але в той час нітрид кремнію не привертав уваги. Термостійкість. За нормального тиску Si3N4 не має точки плавлення і безпосередньо розкладається приблизно за 1870 градусів. Він може витримувати окислення до 1400 градусів і може досягати 1200 градусів при фактичному використанні (механічна міцність знизиться вище 1200 градусів). Коефіцієнт теплового розширення малий (2.8-3.2) × 10-6/градус, теплопровідність висока, і він стійкий до теплового удару. Він не трісне під впливом теплового удару від кімнатної температури до 1000 градусів. Коефіцієнт тертя малий (0,1) і має самозмащувальні властивості (коефіцієнт тертя заправленої металевої поверхні дорівнює 0.1-0.2).
Стабільні хімічні властивості, стійкість до корозії, не реагує з іншими неорганічними кислотами, окрім фтористоводневої кислоти, не реагує з киснем у сухій атмосфері 800 градусів, перевищує 800 градусів, починає утворювати плівку оксиду кремнію на поверхні, і при температурі збільшується, оксид кремнію. Плівка поступово стає стабільною та може утворювати щільну плівку оксиду кремнію з киснем приблизно за 1000 градусів. Він може залишатися в основному стабільним до 1400 градусів. Нітрид кремнію має високу твердість і зносостійкість. Його твердість за Моосом поступається лише алмазу, кубічному нітриду бору, карбіду бору та карбіду кремнію, і він стійкий до механічних впливів. Нітрид кремнію є сполукою з ковалентним зв’язком, і його важко ущільнити. Іноді потрібні зовнішні добавки, і щільність становить близько 3,4 (різні способи формування мають різну щільність. Лиття гарячим пресуванням має вищу щільність, щільність сталі близько 7,85, а щільність титанового сплаву близько 7,85. Щільність близько 4,5, а одиницями є г/см³).
