Hemijska i fizička struktura silicijum nitrida zavisi od odnosa silicijuma i azota. Kristalna struktura ovog jedinjenja je uglavnom tetraedarska. Svaki atom dušika povezan je s tri atoma silicija, formirajući mrežu jakih kovalentnih veza. Mikrostruktura se može mijenjati korištenjem različitih metoda sinteze, što rezultira različitim oblicima, kao što su granule, prahovi ili blokovi. Svaki oblik zadovoljava specifične industrijske potrebe.
Silicijum nitrid je veoma tvrd. Silicijum nitrid je tvrđi od većine metala i keramike, što ga čini otpornim na habanje.
- Stabilan na visokim temperaturama: Silicijum nitrid može izdržati temperature do 1700 stepeni, što ga čini idealnim za aplikacije na visokim temperaturama.
- Otporan na koroziju: Silicijum nitrid ne može biti uništen od strane većine hemikalija, uključujući kiseline i alkalije.
- Izoluje električnu energiju: Silicijum nitrid je dobar izolator, iako provodi toplotu. To ga čini idealnim za aplikacije visokog napona.
- Toplotna provodljivost: dobro provodi toplotu, pa je korisna u sistemima upravljanja toplotom.
Postoji nekoliko načina za proizvodnju silicijum nitrida:
- Zagrevanjem dok se ne raspadne. Silicijum reaguje sa amonijakom na visokim temperaturama i formira silicijum nitrid.
- Hemijsko taloženje pare (CVD): Silicijum i amonijak reaguju kako bi napravili tanak film silicijum nitrida.
- Reakciono sinterovanje: Silicijum u prahu i amonijak reaguju na visokim temperaturama da bi se stvorila masivna struktura silicijum nitrida.
