氮化硅陶瓷在四大領域的研究及應用進展一、本文概述氮化硅陶瓷作為一種高性能的無機非金屬材料，憑借其出色的物理和化學性質，在多個領域均展現出廣闊的應用前景。本文旨在全面綜述氮化硅陶瓷在四大領域——航空航天、機械制造、電子信息以及生物醫療中的研究及應用進展。通過對相關文獻的梳理和分析，本文旨在揭示氮化硅陶瓷在不同領域的應用現狀，探討其未來的發展趨勢，并期望為相關領域的研究人員提供有益的參考和啟示。在航空航天領域，氮化硅陶瓷因其高溫穩定性、高強度和良好的抗熱震性能而被廣泛應用于發動機部件、隔熱材料和結構材料等方面。在機械制造領域，氮化硅陶瓷的高硬度、高耐磨性和良好的化學穩定性使其成為刀具、軸承和耐磨零件等機械部件的理想材料。在電子信息領域，氮化硅陶瓷因其優良的絕緣性能、高介電常數和低介電損耗等特性而被廣泛應用于電子封裝、集成電路基板和高頻通訊器件等領域。在生物醫療領域，氮化硅陶瓷的生物相容性、耐腐蝕性和機械強度等特性使其在牙科、骨科和外科醫療器械等領域具有廣泛的應用前景。本文將分別對氮化硅陶瓷在四大領域的研究及應用進展進行詳細闡述，分析其在不同領域的應用特點、優勢及存在的問題，并探討其未來的發展趨勢。本文還將對氮化硅陶瓷的制備工藝、性能優化以及應用領域拓展等方面進行討論，以期為推動氮化硅陶瓷的進一步應用和發展提供有益的參考。二、氮化硅陶瓷在航空航天領域的研究及應用氮化硅陶瓷以其獨特的物理和化學特性，在航空航天領域展現出了巨大的應用潛力和價值。由于氮化硅陶瓷具有高強度、高硬度、高熱穩定性以及良好的抗熱震性，因此在航空航天領域中被廣泛用作關鍵部件的材料。在航空航天領域，氮化硅陶瓷主要用于制造發動機部件，如燃燒室、噴嘴和渦輪葉片等。這些部件在工作時需要承受極高的溫度和機械應力，而氮化硅陶瓷則能夠在這種極端環境下保持穩定的性能。氮化硅陶瓷還具有良好的抗腐蝕性和抗氧化性，能夠有效抵抗燃料燃燒產生的腐蝕性氣體和氧化環境的侵蝕。近年來，隨著航空航天技術的不斷發展，對材料性能的要求也越來越高。氮化硅陶瓷作為一種高性能陶瓷材料，在航空航天領域的應用也在不斷拓展。例如，研究人員正在探索將氮化硅陶瓷用于制造更輕、更強、更耐高溫的航空航天器結構件，以提高航空航天器的性能和可靠性。氮化硅陶瓷的制備技術也在不斷改進和優化。通過采用先進的制備工藝和添加適量的增韌劑，可以有效提高氮化硅陶瓷的力學性能和抗熱震性，進一步拓展其在航空航天領域的應用范圍。氮化硅陶瓷在航空航天領域的研究及應用已經取得了顯著的進展。隨著材料科學和航空航天技術的不斷發展，相信氮化硅陶瓷在未來將會發揮更加重要的作用，為航空航天事業的進步做出更大的貢獻。三、氮化硅陶瓷在機械制造領域的研究及應用隨著現代工業的快速發展，對于材料性能的要求也日益提高。氮化硅陶瓷作為一種高性能的新型陶瓷材料，其在機械制造領域的研究和應用日益受到關注。氮化硅陶瓷具有高硬度、高強度、高耐磨性、高熱穩定性以及良好的化學穩定性等特點，使其在機械制造領域具有廣泛的應用前景。在機械制造領域，氮化硅陶瓷主要用于制造切削工具、磨具和軸承等關鍵零部件。由于其高硬度和高耐磨性，氮化硅陶瓷制成的切削工具具有更長的使用壽命和更高的切削效率，顯著提高了機械加工的精度和效率。氮化硅陶瓷制成的磨具和軸承，具有優異的耐磨性和抗熱震性，能夠滿足高溫、高速、重載等惡劣工作環境的需求。在研究方面，科研人員一直致力于提高氮化硅陶瓷的力學性能和加工性能，以滿足機械制造領域對材料性能的更高要求。通過優化制備工藝、摻雜改性以及納米化等手段，氮化硅陶瓷的性能得到了顯著提升。同時，針對氮化硅陶瓷的機械加工技術也取得了重要突破，如采用超精密磨削、激光加工等先進加工技術，有效提高了氮化硅陶瓷零部件的加工精度和表面質量。在應用方面，氮化硅陶瓷已經廣泛應用于汽車、航空航天、能源等領域。例如，在汽車行業，氮化硅陶瓷可用于制造發動機的關鍵零部件，如缸套、活塞環等，以提高發動機的耐磨性和熱穩定性。在航空航天領域，氮化硅陶瓷可用于制造高溫軸承、密封件等關鍵部件，以滿足極端工作環境的要求。在能源領域，氮化硅陶瓷可用于制造太陽能光伏設備、核能設備等關鍵部件，以提高設備的效率和穩定性。氮化硅陶瓷在機械制造領域的研究和應用取得了顯著的成果。隨著科學技術的不斷進步和工業生產的持續發展，相信氮化硅陶瓷在機械制造領域的應用將會更加廣泛和深入。也期待著科研人員能夠繼續探索氮化硅陶瓷的新性能和新應用，為機械制造領域的發展做出更大的貢獻。四、氮化硅陶瓷在電子信息領域的研究及應用隨著科技的飛速發展，電子信息領域對材料性能的要求日益提高，氮化硅陶瓷因其出色的物理和化學性質，在這一領域的研究與應用逐漸顯現出其獨特的優勢。氮化硅陶瓷以其高硬度、高抗腐蝕性、高熱穩定性以及良好的絕緣性能，在電子封裝材料方面展現出巨大的應用潛力。傳統的電子封裝材料在高溫、高濕等惡劣環境下容易出現性能退化，而氮化硅陶瓷則能在這些極端條件下保持穩定的性能，為電子設備的長期穩定運行提供了有力保障。氮化硅陶瓷在集成電路基板、高頻高速電路基板以及微波介電基板等領域也有廣泛的應用。其高絕緣性、低熱膨脹系數以及良好的機械性能使得氮化硅陶瓷成為這些領域中的理想材料。例如，在高頻高速電路基板中，氮化硅陶瓷的高頻介電性能優越，可以有效減少信號傳輸過程中的損耗，提高電路的性能。在微波介電基板方面，氮化硅陶瓷的高介電常數和低介電損耗使其成為制作高性能微波器件的理想材料。其優良的機械性能和熱穩定性也使得氮化硅陶瓷在微波器件的長期運行中能夠保持穩定的性能。然而，盡管氮化硅陶瓷在電子信息領域有著廣泛的應用前景，但其制備工藝復雜、成本高昂等問題限制了其在實際應用中的推廣。因此，未來研究的重點將是如何降低氮化硅陶瓷的制備成本，提高其生產效率，以便更好地滿足電子信息領域對高性能材料的需求。氮化硅陶瓷在電子信息領域的應用前景廣闊，其在電子封裝材料、集成電路基板、高頻高速電路基板以及微波介電基板等領域的應用已經取得了一定的成果。隨著科技的進步和研究的深入，相信氮化硅陶瓷在這一領域的應用將會更加廣泛和深入。五、氮化硅陶瓷在生物醫學領域的研究及應用隨著科技的飛速發展，氮化硅陶瓷在生物醫學領域的應用研究也取得了顯著的進展。氮化硅陶瓷以其獨特的生物相容性、良好的機械性能和化學穩定性，在生物醫學領域中扮演著越來越重要的角色。在生物相容性方面，氮化硅陶瓷的生物相容性優于許多傳統的生物醫學材料。它具有良好的生物惰性，可以在生物體內長期穩定存在，不會引起明顯的免疫排斥反應。氮化硅陶瓷還具有優異的抗腐蝕性，能夠在人體內復雜的環境下保持穩定的性能。在機械性能方面，氮化硅陶瓷具有高硬度、高強度和良好的耐磨性，這使得它在生物醫學領域具有廣泛的應用前景。例如，在牙科領域，氮化硅陶瓷可以用于制作牙齒修復體和種植體，其優異的機械性能可以有效地恢復牙齒的咀嚼功能。在骨科領域，氮化硅陶瓷可以用于制作人工關節和骨缺損修復材料，其高硬度和耐磨性可以有效地提高人工關節的使用壽命。除了上述應用外，氮化硅陶瓷還可以用于制作生物傳感器和藥物載體等。利用其優異的生物相容性和機械性能，氮化硅陶瓷生物傳感器可以實現對生物分子的高靈敏度檢測，為疾病的早期診斷和治療提供有力支持。同時，氮化硅陶瓷作為藥物載體，可以實現藥物的定向輸送和緩釋，提高藥物的治療效果和降低副作用。然而，盡管氮化硅陶瓷在生物醫學領域的應用前景廣闊，但仍存在一些挑戰和問題。例如，氮化硅陶瓷的生物活性較低，與周圍組織的結合能力較弱，這可能會影響其在體內的穩定性和使用壽命。因此，未來的研究應著重提高氮化硅陶瓷的生物活性，增強其與周圍組織的結合能力，以進一步拓展其在生物醫學領域的應用范圍。氮化硅陶瓷在生物醫學領域的研究及應用取得了顯著的進展，其在牙科、骨科、生物傳感器和藥物載體等領域的應用前景廣闊。然而，仍需要進一步的研究和探索，以提高氮化硅陶瓷的生物活性和穩定性，為其在生物醫學領域的更廣泛應用奠定堅實的基礎。六、氮化硅陶瓷的未來發展趨勢隨著科技的不斷進步和應用的日益廣泛，氮化硅陶瓷作為一種高性能的新型無機非金屬材料，其未來發展前景十分廣闊。在材料制備技術上，氮化硅陶瓷的制備工藝將不斷得到優化和完善，以提高其純度、均勻性和結構穩定性。同時，新型制備方法的探索也將成為研究熱點，如納米壓印技術、3D打印技術等，這些技術的應用有望進一步提升氮化硅陶瓷的性能和制備效率。在應用領域上，氮化硅陶瓷將不斷拓展其在航空航天、汽車制造、電子信息、生物醫療等領域的應用范圍。特別是在高溫、高壓、高速、強腐蝕等極端環境下，氮化硅陶瓷的優異性能將使其成為一種不可替代的材料。氮化硅陶瓷的復合化、功能化也是未來的重要發展方向。通過將氮化硅陶瓷與其他材料進行復合，可以進一步提高其力學性能和功能特性，從而滿足更多復雜和嚴苛的應用需求。隨著全球對環保和可持續發展的日益重視，氮化硅陶瓷作為一種綠色、環保的新型材料，將在節能減排、資源循環利用等方面發揮重要作用。對于氮化硅陶瓷的廢棄和回收技術的研究也將成為未來的一個重要課題。氮化硅陶瓷作為一種高性能的新型無機非金屬材料，其未來發展趨勢將表現為制備技術的優化與創新、應用領域的拓展與深化、材料復合化與功能化以及環保與可持續發展等方面的進步。隨著這些趨勢的不斷發展，氮化硅陶瓷將在更多領域發揮重要作用，為人類的科技進步和社會發展做出更大貢獻。七、結論隨著科技的快速發展，氮化硅陶瓷作為一種高性能的新型無機非金屬材料，其在四大領域——航空航天、汽車制造、電子信息和生物醫療中的應用日益廣泛。氮化硅陶瓷以其獨特的物理和化學性質，如高強度、高硬度、高熱穩定性、良好的化學穩定性以及優異的抗腐蝕性能，為這些領域的技術進步和產業升級提供了強有力的支撐。在航空航天領域，氮化硅陶瓷以其輕質、高強、耐高溫的特性，被廣泛應用于發動機熱端部件、衛星天線反射面等關鍵部件的制造。其獨特的性能使得航空航天器的性能得到了極大的提升，同時也為探索太空提供了更為可靠的物質基礎。在汽車制造領域，氮化硅陶瓷被用作高性能陶瓷剎車片、發動機缸套、燃油噴嘴等部件的材料。這些氮化硅陶瓷部件不僅提高了汽車的性能，同時也改善了汽車的環保性和安全性。在電子信息領域，氮化硅陶瓷以其優良的介電性能、高熱穩定性和化學穩定性，被廣泛應用于集成電路基板、高頻高速電路基板、傳感器等電子元器件的制造。氮化硅陶瓷的應用，極大地推動了電子信息技術的快速發展。在生物醫療領域，氮化硅陶瓷的生物相容性和化學穩定性使其成為生物醫療領域的重要材料。例如，氮化硅陶瓷被用作人工牙齒、人工關節等醫療器械的材料，其優異的性能使得患者的生活質量得到了極大的提升。氮化硅陶瓷在航空航天、汽車制造、電子信息、生物醫療四大領域的應用已經取得了顯著的進展。隨著科技的進步和研究的深入，相信氮化硅陶瓷的應用前景將會更加廣闊。參考資料：氮化硅陶瓷，作為一種高科技材料，因其優異的物理和化學性能，如高硬度、高耐磨性、高溫穩定性等，在許多領域中得到了廣泛的應用。特別是氣壓燒結氮化硅陶瓷，其制備工藝和應用前景更是備受關注。氣壓燒結氮化硅陶瓷，也稱為常壓燒結氮化硅陶瓷，是一種通過在常壓下進行燒結制備得到的氮化硅陶瓷。這種制備工藝相對簡單，成本較低，且得到的氮化硅陶瓷具有較高的致密度和強度。氣壓燒結氮化硅陶瓷還具有良好的熱穩定性和化學穩定性，可在高溫和腐蝕性環境中保持穩定的性能。在應用方面，氣壓燒結氮化硅陶瓷主要應用于機械、汽車、航空航天、化工等領域。例如，在機械領域中，氮化硅陶瓷可用于制造高精度軸承、密封件等零部件，提高機械設備的效率和壽命。在汽車領域中，氮化硅陶瓷可用于制造發動機部件、氣瓶等，提高汽車的性能和安全性。在航空航天領域中，氮化硅陶瓷可用于制造高溫部件、火箭噴嘴等，滿足航空航天領域對材料的高要求。在化工領域中，氮化硅陶瓷可用于制造耐腐蝕、耐磨損的管道、反應器等設備，提高化工生產的效率和環保性。然而，氣壓燒結氮化硅陶瓷也存在一些不足之處，如脆性大、加工難度高等。因此，如何提高氮化硅陶瓷的韌性和加工性能，是當前研究的重點和難點。研究人員通過添加增韌劑、優化制備工藝等方式，不斷改善氮化硅陶瓷的性能，使其在更多領域得到更廣泛的應用。氣壓燒結氮化硅陶瓷作為一種高性能陶瓷材料，其制備和應用前景都非常廣闊。隨著研究的不斷深入和技術的不斷創新，相信氮化硅陶瓷將在未來發揮出更大的作用，為人類的生產和生活帶來更多的便利和效益。氮化硅陶瓷是一種具有優異性能的新型陶瓷材料，具有高硬度、高強度、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等特性，廣泛應用于航空航天、汽車、機械、電子、化工等領域。近年來，隨著科技的不斷進步，氮化硅陶瓷的研究和應用得到了廣泛的關注和深入的研究。氮化硅陶瓷的制備方法有多種，包括反應燒結法、熱壓燒結法、常壓燒結法、微波燒結法等。其中，反應燒結法和熱壓燒結法是最常用的制備方法。反應燒結法是將硅粉和氮氣在高溫下反應生成氮化硅，該方法的優點是成本低、制備簡單，但產品的致密度和強度較低。熱壓燒結法是將原料粉末在高溫和高壓下燒結而成，該方法的優點是制備的氮化硅陶瓷具有高致密度和強度，但制備成本較高。氮化硅陶瓷具有許多優異的性能，如高硬度、高強度、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等。這些性能使其在許多領域中具有廣泛的應用前景。例如，在航空航天領域，氮化硅陶瓷可用于制造發動機部件、密封件等；在汽車領域，氮化硅陶瓷可用于制造發動機部件、氣瓶等；在機械領域，氮化硅陶瓷可用于制造軸承、密封件等。隨著氮化硅陶瓷制備技術的發展，其應用領域也在不斷擴大。目前，氮化硅陶瓷的應用主要涉及航空航天、汽車、機械、電子、化工等領域。例如，在航空航天領域，氮化硅陶瓷可用于制造飛機和火箭的發動機部件、密封件等；在汽車領域，氮化硅陶瓷可用于制造發動機部件、氣瓶等；在機械領域，氮化硅陶瓷可用于制造軸承、密封件等。氮化硅陶瓷還可以用于制造切削刀具、半導體器件等領域。氮化硅陶瓷作為一種新型陶瓷材料，具有廣泛的應用前景和重要的研究價值。目前，氮化硅陶瓷的制備技術和性能研究已經取得了一定的進展，但在應用方面仍存在一些挑戰和問題。未來，需要進一步深入研究氮化硅陶瓷的制備技術、性能和應用領域，加強與其他領域的交叉融合，拓展其應用范圍，為我國新材料產業的發展做出更大的貢獻。氮化硅陶瓷，是一種燒結時不收縮的無機材料陶瓷。氮化硅的強度很高，尤其是熱壓氮化硅，是世界上最堅硬的物質之一。具有高強度、低密度、耐高溫等性質。Si3N4陶瓷是一種共價鍵化合物，基本結構單元為四面體，硅原子位于四面體的中心，在其周圍有四個氮原子，分別位于四面體的四個頂點，然后以每三個四面體共用一個原子的形式，在三維空間形成連續而又堅固的網絡結構。氮化硅的很多性能都歸結于此結構。純Si3N4為3119，有α和β兩種晶體結構，均為六角晶形，其分解溫度在空氣中為1800℃，在110MPa氮中為1850℃。Si3N4熱膨脹系數低、導熱率高，故其耐熱沖擊性極佳。熱壓燒結的氮化硅加熱到l000℃后投入冷水中也不會破裂。在不太高的溫度下，Si3N4具有較高的強度和抗沖擊性，但在1200℃以上會隨使用時間的增長而出現破損，使其強度降低，在1450℃以上更易出現疲勞損壞，所以Si3N4的使用溫度一般不超過1300℃。由于Si3N4的理論密度低，比鋼和工程超耐熱合金鋼輕得多，所以，在那些要求材料具有高強度、低密度、耐高溫等性質的地方用Si3N4陶瓷去代替合金鋼是再合適不過了。Si3N4陶瓷材料作為一種優異的高溫工程材料，最能發揮優勢的是其在高溫領域中的應用。Si3N4今后的發展方向是：⑴充分發揮和利用Si3N4本身所具有的優異特性；⑵在Si3N4粉末燒結時，開發一些新的助熔劑，研究和控制現有助熔劑的最佳成分；⑶改善制粉、成型和燒結工藝；⑷研制Si3N4與SiC等材料的復合化，以便制取更多的高性能復合材料。Si3N4陶瓷等在汽車發動機上的應用，為新型高溫結構材料的發展開創了新局面。汽車工業本身就是一項集各種科技之大成的多學科性工業，中國是具有悠久歷史的文明古國，曾在陶瓷發展史上做出過輝煌的業績，隨著改革開放的進程，有朝一日，中國也必然躋身于世界汽車工業大國之列，為陶瓷事業的發展再創輝煌。它極耐高溫，強度一直可以維持到1200℃的高溫而不下降，受熱后不會熔成融體，一直到1900℃才會分解，并有驚人的耐化學腐蝕性能，能耐幾乎所有的無機酸和30%以下的燒堿溶液，也能耐很多有機酸的腐蝕；同時又是一種高性能電絕緣材料。它是用硅粉作原料，先用通常成型的方法做成所需的形狀，在氮氣中及1200℃的高溫下進行初步氮化，使其中一部分硅粉與氮反應生成氮化硅，這時整個坯體已經具有一定的強度。然后在1350℃～1450℃的高溫爐中進行第二次氮化，反應成氮化硅。用熱壓燒結法可制得達到理論密度99%的氮化硅。Si3N4陶瓷的制備技術在過去幾年發展很快，制備工藝主要集中在反應燒結法、熱壓燒結法和常壓燒結法、氣壓燒結法等類型.由于制備工藝不同，各類型氮化硅陶瓷具有不同的微觀結構（如孔隙度和孔隙形貌、晶粒形貌、晶間形貌以及晶間第二相含量等）。因而各項性能差別很大。要得到性能優良的Si3N4陶瓷材料，首先應制備高質量的Si3N4粉末.用不同方法制備的Si3N4粉質量不完全相同，這就導致了其在用途上的差異，許多陶瓷材料應用的失敗，往往歸咎于開發者不了解各種陶瓷粉末之間的差別，對其性質認識不足。一般來說，高質量的Si3N4粉應具有α相含量高，組成均勻，雜質少且在陶瓷中分布均勻，粒徑小且粒度分布窄及分散性好等特性。好的Si3N4粉中α相至少應占90%，這是由于Si3N4在燒結過程中,部分α相會轉變成β相，而沒有足夠的α相含量，就會降低陶瓷材料的強度。是采用一般成型法，先將硅粉壓制成所需形狀的生坯，放入氮化爐經預氮化（部分氮化）燒結處理，預氮化后的生坯已具有一定的強度，可以進行各種機械加工(如車、刨、銑、鉆).在硅熔點的溫度以上；將生坯再一次進行完全氮化燒結，得到尺寸變化很小的產品(即生坯燒結后，收縮率很小，線收縮率＜011%).該產品一般不需研磨加工即可使用。反應燒結法適于制造形狀復雜，尺寸精確的零件，成本也低，但氮化時間很長。是將Si3N4粉末和少量添加劑（如MgO、Al2OMgFFe2O3等），在1916MPa以上的壓強和1600℃以上的溫度進行熱壓成型燒結。英國和美國的一些公司采用的熱壓燒結Si3N4陶瓷，其強度高達981MPa以上。燒結時添加物和物相組成對產品性能有很大的影響。由于嚴格控制晶界相的組成，以及在Si3N4陶瓷燒結后進行適當的熱處理，所以可以獲得即使溫度高達1300℃時強度（可達490MPa以上）也不會明顯下降的Si3N4系陶瓷材料，而且抗蠕變性可提高三個數量級。若對Si3N4陶瓷材料進行1400———1500℃高溫預氧化處理，則在陶瓷材料表面上形成Si2N2O相，它能顯著提高Si3N4陶瓷的耐氧化性和高溫強度。熱壓燒結法生產的Si3N4陶瓷的機械性能比反應燒結的Si3N4要優異，強度高、密度大。但制造成本高、燒結設備復雜，由于燒結體收縮大，使產品的尺寸精度受到一定的限制，難以制造復雜零件，只能制造形狀簡單的零件制品，工件的機械加工也較困難。在提高燒結氮氣氛壓力方面，利用Si3N4分解溫度升高（通常在N2=1atm氣壓下，從1800℃開始分解）的性質，在1700———1800℃溫度范圍內進行常壓燒結后，再在1800———2000℃溫度范圍內進行氣壓燒結。該法目的在于采用氣壓能促進Si3N4陶瓷組織致密化，從而提高陶瓷的強度.所得產品的性能比熱壓燒結略低。這種方法的缺點與熱壓燒結相似。人們對氣壓燒結進行了大量的研究，獲得了很大的進展。氣壓燒結氮化硅在1～10MPa氣壓下，2000℃左右溫度下進行。高的氮氣壓抑制了氮化硅的高溫分解。由于采用高溫燒結，在添加較少燒結助劑情況下，也足以促進Si3N4晶粒生長，而獲得密度＞99%的含有原位生長的長柱狀晶粒高韌性陶瓷.因此氣壓燒結無論在實驗室還是在生產上都得到越來越大的重視.氣壓燒結氮化硅陶瓷具有高韌性、高強度和好的耐磨性，可直接制取接近最終形狀的各種復雜形狀制品，從而可大幅度降低生產成本和加工費用.而且其生產工藝接近于硬質合金生產工藝，適用于大規模生產。對于Si3N4以及Sialon陶瓷燒結體，現已提供了一種不用形成復合材料而保持單一狀態的、利用超塑性進行成型的工藝，并提供了一種根據該工藝成型出的燒結體。把相對密度在95%以上、線密度對于燒結體的二維橫截面上的50μm的長度在120～250范圍內的氮化硅及Sialon燒結體；在1300～1700℃的溫度下通過拉伸或壓縮作用使其在小于10-1/秒的應變速率下發生塑性形變從而進行成型。成型后的燒結體特別在常溫下具有優異的機械性能。Si3N4陶瓷是一種重要的結構材料，它是一種超硬物質，本身具有潤滑性，并且耐磨損；除氫氟酸外，它不與其他無機酸反應，抗腐蝕能力強，高溫時抗氧化.而且它還能抵抗冷熱沖擊，在空氣中加熱到1,000℃以上，急劇冷卻再急劇加熱，也不會碎裂.正是由于Si3N4陶瓷具有如此優異的特性，人們常常利用它來制造軸承、氣輪機葉片、機械密封環、永久性模具等機械構件.如果用耐高溫而且不易傳熱的氮化硅陶瓷來制造發動機部件的受熱面，不僅可以提高柴油機質量，節省燃料，而且能夠提高熱效率.中國及美國、日本等國家都已研制出了這種柴油機.利用Si3N4重量輕和剛度大的特點，可用來制造滾珠軸承、它比金屬軸承具有更高的精度，產生熱量少，而且能在較高的溫度和腐蝕性介質中操作。用Si3N4陶瓷制造的蒸汽噴嘴具有耐磨、耐熱等特性，用于650℃鍋爐幾個月后無明顯損壞，而其它耐熱耐蝕合金鋼噴嘴在同樣條件下只能使用1-2個月.由中科院上海硅酸鹽研究所與機電部上海內燃機研究所共同研制的Si3N4電熱塞，解決了柴油發動機冷態起動困難的問題，適用于直噴式或非直噴式柴油機。這種電熱塞是當今最先進、最理想的柴油發動機點火裝置。日本原子能研究所和三菱重工業公司研制成功了一種新的粗制泵，泵殼內裝有由11個Si3N4陶瓷轉盤組成的轉子。由于該泵采用熱膨脹系數很小的Si3N4陶瓷轉子和精密的空氣軸承，從而無需潤滑和冷卻介質就能正常運轉。如果將這種泵與超真空泵如渦輪———分子泵結合起來，就能組成適合于核聚變反應堆或半導體處理設備使用的真空系統。以上只是Si3N4陶瓷作為結構材料的幾個應用實例，相信隨著Si3N4粉末生產、成型、燒結及加工技術的改進，其性能和可靠性將不斷提高，氮化硅陶瓷將獲得更加廣泛的應用。由于Si3N4原料純度的提高，Si3N4粉末的成型技術和燒結技術的迅速發展，以及應用領域的不斷擴大，Si3N4正在作為工程結構陶瓷，在工業中占據越來越重要的地位。Si3N4陶瓷具有優異的綜合性能和豐富的資源，是一種理想的高溫結構材料，具有廣闊的應用領域和市場，世界各國都在競相研究和開發。陶瓷材料具有一般金屬材料難以比擬的耐磨、耐蝕、耐高溫、抗氧化性、抗熱沖擊及低比重等特點。可以承受金屬或高分子材料難以勝任的嚴酷工作環境，具有廣泛的應用前景。成為繼金屬材料、高分子材料之后支撐21世紀支柱產業的關鍵基礎材料，并成為最為活躍的研究領域之一，當今世界各國都十分重視它的研究與發展，作為高溫結構陶瓷家族中重要成員之一的Si3N4陶瓷,較其它高溫結構陶瓷如氧化物陶瓷、碳化物陶瓷等具有更為優異的機械性能、熱學性能及化學穩定性.因而被認為是高溫結構陶瓷中最有應用