Estructures cristal·lines : Sistema polimòrfic α -Si3N4 < T < β -Si3N4
Formació cristal·logràfica de alfa-Si3N4
Formació cristal·logràfica de beta-Si3N4
3.20 g/cm3
Baixa densitat → Moment d'inèrcia baix
304 GPa
0.25
900 MPa
5.8 - 8.50 MPa√m
A la temperatura de:
Duresa Knoop
Duresa Vickers
Tamb
2200
1600
Mòdul de fractura = 414 - 580 MPa ( Sinteritzat amb un 5 % de porositat ).
Resistivitat especifica
›1012 Ω·m
1900 ºC aproximadament (sublima)
Coeficient de dilatació tèrmica lineal
2.80 μm/m·ºC
Conductivitat tèrmica
0 - 1000 ºC
16 - 33 W/m·K
Bona
Excel·lent resistència a la corrosió
Excel·lent resistència a l'abrasió
*Nitruració del silici: Reacció del silici en pols amb nitrogen a temperatura de 1100-1450ºC en presencia de catalitzador (Fe). Impureses metàl·liques < 100 ppm.
*Formació d'imida: Per reacció del SiCl4 o de SiH4 amb NH3(l) en toluè. A la interfase es forma la imida de silici que es transforma en Si3N4 per tractament tèrmic.
Difícil de densificar, s'utilitzen additius, MgO , MgO-Al2O3, Y2O3-Al2O3. Y2O3 , (<15%) per afavorir la difusió. Les propietats depenen molt del modus de densificació ja sigui per reacció química, sinteritzat, premsat en calent ó premsat isostàtic.
És la ceràmica tècnica que presenta una millor combinació de propietats.
Components de motor d'última tecnologia tant estàtics com dinàmics, degut a la combinació excel·lent de resistència a elevades temperatures, resistència al desgast i a la corrosió, menys pèrdues per fricció i menys densitat.
Peça de nitrur de silici d'un motor
