Silikon nitrida adalah senyawa nitrogen dan silikon yang ditemukan lebih dari seratus tahun yang lalu. Itu disintesis di Jerman dan baru mulai digunakan pada tahun 1950-an. Sebagai bahan teknik, menarik perhatian pada tahun 1960an. Silikon nitrida adalah zat sintetis, dan silikon nitrida alami tidak ditemukan di alam.

Pada awal tahun 1850s, manusia telah mensintesis silikon nitrida secara langsung di laboratorium menggunakan unsur silikon dan amonia atau nitrogen: Si3N4 juga diperoleh melalui dekomposisi termal silikon amonia (Si(NH2)4): 3Si(NH2 )4→ Si3N4+8NH3. Namun saat itu, silikon nitrida belum menarik perhatian. Tahan panas. Pada tekanan normal, Si3N4 tidak memiliki titik leleh dan langsung terurai pada suhu sekitar 1870 derajat . Ini dapat menahan oksidasi hingga 1400 derajat dan dapat mencapai 1200 derajat dalam penggunaan aktual (kekuatan mekanik akan berkurang di atas 1200 derajat). Koefisien ekspansi termalnya kecil (2.8-3.2) × 10-6/ derajat , konduktivitas termalnya tinggi, dan tahan guncangan termal. Itu tidak akan retak di bawah guncangan termal dari suhu kamar hingga 1000 derajat. Koefisien gesekannya kecil (0,1) dan memiliki sifat melumasi sendiri (koefisien gesekan permukaan logam yang diisi bahan bakar adalah 0.1-0.2).

Sifat kimia yang stabil, tahan korosi, tidak bereaksi dengan asam anorganik lain kecuali asam fluorida, tidak bereaksi dengan oksigen di atmosfer kering 800 derajat, melebihi 800 derajat, mulai membentuk film silikon oksida di permukaan, dan seiring suhu meningkat, film silikon oksida secara bertahap menjadi stabil, dan dapat membentuk film silikon oksida padat dengan oksigen pada suhu sekitar 1000 derajat. Pada dasarnya dapat tetap stabil hingga 1400 derajat. Silikon nitrida memiliki kekerasan dan ketahanan aus yang tinggi. Kekerasan Mohsnya berada di urutan kedua setelah intan, boron nitrida kubik, boron karbida, dan silikon karbida, serta tahan terhadap benturan mekanis. Silikon nitrida adalah senyawa yang terikat secara kovalen dan sulit untuk dipadatkan. Kadang-kadang aditif eksternal diperlukan, dan kepadatannya sekitar 3,4 (metode pencetakan yang berbeda memiliki kepadatan yang berbeda. Cetakan pengepresan panas memiliki kepadatan yang lebih tinggi, kepadatan baja sekitar 7,85, dan kepadatan paduan titanium sekitar 7,85. Kepadatannya sekitar 4.5, dan satuannya adalah g/cm³).




