英国对氮化硅的研究工作始于 1953 年,目的是为了制造燃气涡轮机的高温零件。由此使得键合氮 化硅和热压氮化硅得到发展。1971 年美国国防部下属的国防高等研 究计划署与福特和西屋公司签订一千七百万美元的合同研制两种陶 瓷燃气轮机。 虽然氮化硅的特性已经早已广为人知,但在地球自然界中存在的 氮化硅(大小约为25μ m)还是在二十世纪90 年代才在陨石中被 发现。为纪念质谱研究的先驱阿尔弗雷德奥托卡尔尼尔将自然 界中发现的此类氮化硅矿石冠名为“nierite”。不过有证据显示可能在 更早之前就在前苏联境内的阿塞拜疆发现过这种存在于陨石中的氮 化硅矿石。。含有氮化硅矿物的陨石也曾在中国贵州省境内发现过。 除存在于地球上的陨石中以外,氮化硅也分布于外层空间的宇宙尘埃 氮化硅陶瓷制品的生产方法有两种,即反应烧结法和热压烧结法。反应烧结法是将硅粉或硅粉与氮化硅粉的混合料按一般陶瓷制品生 产方法成型。然后在氮化炉内,在1150~1200预氮化,获得一定强 度后,可在机床上进行机械加工,接着在1350~1450进一步氮化 18~36h,直到全部变为氮化硅为止。这样制得的产品尺寸精确,体积 稳定。热压烧结法则是将氮化硅粉与少量添加剂(如MgO、Al2O3、 MgF2、AlF3 或Fe2O3 等),在19.6MPa 以上的压力和1600~1700条 件下压热成型烧结。通常热压烧结法制得的产品比反应烧结制得的产品密度高,性能好。 氮化硅陶瓷材料具有热稳定性高、抗氧化能力强以及产品尺寸精 确度高等优良性能。由于氮化硅是键强高的共价化合物,并在空气中 能形成氧化物保护膜,所以还具有良好的化学稳定性,1200以下不 被氧化,1200~1600生成保护膜可防止进一步氧化,并且不被铝、 铅、锡、银、黄铜、镍等很多种熔融金属或合金所浸润或腐蚀,但能 被镁、镍铬合金、不锈钢等熔液所腐蚀。 氮化硅陶瓷材料可用于高温工程的部件,冶金工业等方面的高级 耐火材料,化工工业中抗腐蚀部件和密封部件,机械加工工业的刀具 和刃具等。 由于氮化硅与碳化硅、氧化铝、二氧化钍、氮化硼等能形成很强 的结合,所以可用作结合材料,以不同配比进行改性。 此外,氮化硅还能应用到太阳能电池中。