Si3N4和SiC均為共價(jià)鍵性極強(qiáng)的化合物, 有相似的物理和化學(xué)性能, 在高溫狀態(tài)下仍保持高的鍵合強(qiáng)度,。一定顆粒級配的SiC砂在均勻的Si粉包圍下,,通過高溫氮化反應(yīng),生成的α -Si3N4及β-Si3N4把堅(jiān)硬的SiC結(jié)合起來,形成致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),。Si3N4-SiC制品具有許多良好的物化性能:高溫強(qiáng)度高,、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱震穩(wěn)定性好,、荷重軟化點(diǎn)高,、較低的熱膨脹系數(shù)、抗高溫蠕變,、抗酸能力強(qiáng),、不被有色金屬潤濕、抗氧化性能好等,。
由于SiC與Si3N4相比導(dǎo)熱性較好,,熱膨脹系數(shù)較低,有助于降低材料內(nèi)部的溫度梯度和熱應(yīng)力,,減少熱沖擊對材料的損傷,;另一方面當(dāng)SiC的含量增加材料的氣孔率增加使材料在受熱膨脹時(shí)有一定的空間進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整,表現(xiàn)在宏觀性能上是抗熱沖擊性能較好,。
隨著材料中Si3N4含量的增加,,材料的抗氧化性能變差,變化趨勢比較明顯,,故在保證材料必要強(qiáng)度的前提下應(yīng)盡量減少Si3N4加入量,。因此,原料中Si的主要作用是高溫氮化形成Si3N4,,提高材料的力學(xué)性能,,而SiC則主要是提高材料的抗熱震、抗氧化等高溫性能,。在實(shí)際生產(chǎn)中,,應(yīng)在保證材料具有合理的力學(xué)性能的前提下盡量增加SiC在原料中的比例,以提高最終制品的耐高溫性能,。