物理性质
相对分子质量140.28。灰色、白色或灰白色。属高温难溶化合物,无熔点,抗高温蠕变能力强,没有粘结剂的反应烧结氮化硅负荷软化点在1800℃以上;六方晶系。晶体呈六面体。反应烧结法制得的Si3N4密度为1.8~2.7g/cm3,热压法制得Si3N4密度为3.12~3.22g/cm3。莫氏硬度9~9.5,维氏硬度约为2200,显微硬度为32630MPa。熔点1900℃(加压下)。通常在常压下1900℃左右分解。比热容0.71J/(g·K)。生成热为-751.57kJ/mol。热导率为(2-155)W/(m·K)。线膨胀系数为2.8~3.2×10-6/℃(20~1000℃)。不溶于水。在空气中开始氧化的温度1300~1400℃。比体积电阻,20℃时为1.4×105 ·m,500℃时为4×108 ·m。弹性模量为28420~46060MPa。耐压强度为490MPa(反应烧结的)。1285℃时与二氮化二钙反应生成二氮硅化钙,600℃时使过渡金属还原,放出氮氧化物。抗弯强度为147MPa。可由硅粉在氮气中加热或卤化硅与氨反应而制得。电阻率在10^15-10^16Ω.cm。可用作高温陶瓷原料。
氮化硅用做耐火材料,如与sic结合作SI3N4-SIC耐火材料用于高炉炉身等部位;如与BN结合作SI3N4-BN材料,用于水平连铸分离环。SI3N4-BN系水平连铸分离环是一种细结构陶瓷材料,结构均匀,具有高的机械强度。耐热冲击性好,又不会被钢液湿润,符合连铸的工艺要求。见下表