Хемијска и физичка структура силицијум нитрида зависи од односа силицијума и азота. Кристална структура овог једињења је претежно тетраедарска. Сваки атом азота је повезан са три атома силицијума, формирајући тако мрежу јаких ковалентних веза. Микроструктура се може модификовати коришћењем различитих методологија синтезе, чиме се добијају различите морфологије, укључујући грануле, прахове и блокове. Сваки облик је прилагођен посебним индустријским захтевима.
Силицијум нитрид карактерише висок степен тврдоће. Силицијум нитрид је тврђи од већине метала и керамике, што му даје висок степен отпорности на хабање.
- Показује стабилност на повишеним температурама: Силицијум нитрид је способан да издржи температуре веће од 1700 степени, што га чини оптималним материјалом за апликације на високим температурама.
- Отпоран на корозију: Силицијум нитрид је отпоран на већину хемијских агенаса, укључујући киселине и алкалије.
- Изолује електричну енергију: Упркос својој способности да проводи топлоту, силицијум нитрид је ефикасан изолатор. Ово га чини оптималним избором за апликације високог напона.
- Топлотна проводљивост: Његова способност да проводи топлоту чини га вредном компонентом у системима управљања топлотом.
Силицијум нитрид се може синтетизовати на више начина, укључујући следеће:
- Излагањем високој температури док се не распадне. На повишеним температурама, силицијум реагује са амонијаком и формира силицијум нитрид.
- Хемијско таложење паре (ЦВД): Реакција између силицијума и амонијака резултира формирањем танког филма силицијум нитрида.
Реакционо синтеровање је процес у коме се формирање материјала постиже хемијском реакцијом између две или више супстанци. На повишеним температурама, реакција између силицијумског праха и амонијака резултира формирањем велике структуре силицијум нитрида.
