窒化ケイ素は重要な構造用セラミック材料です。 これは本質的に潤滑性のある超硬質物質であり、原子結晶です。 高温での酸化に耐性があります。 さらに、高温および低温の衝撃にも耐性があります。 空気中で1000度以上まで加熱でき、急冷し急加熱しても壊れません。 このような特性を持つ窒化ケイ素セラミックスは、ベアリング、タービンブレード、メカニカルシールリング、金型などの機械部品の製造によく使われています。 また、エンジン部品の伝熱面に熱を伝えにくい窒化ケイ素セラミックスを採用することで、ディーゼルエンジンの品質向上、省燃費化だけでなく、熱効率の向上も実現します。
窒化ケイ素セラミック材料は、高い熱安定性、強力な耐酸化性、高い製品サイズと密度などの特性を備えています。 窒化ケイ素は結合強度の高い共有結合化合物であり、空気中で酸化保護膜を形成できるため、化学的安定性も良く、1200度以下では酸化されません。 1200~1600度で形成された保護膜は、酸化され、アルミニウム、鉛、錫、銀、真鍮、ニッケルなどの多くの溶融金属または合金によって濡れたり腐食されたりすることはありませんが、溶融金属によって腐食される可能性があります。マグネシウム、ニッケルクロム合金、ステンレス鋼などの液体。
窒化ケイ素セラミック材料は、高温工学部品、冶金産業の耐火材料、化学産業の耐食部品とシーリング部品、機械加工産業のナイフと切削工具に使用できます。
窒化ケイ素は炭化ケイ素、アルミナ、二酸化トリウム、窒化ホウ素などと強い結合を形成できるため、結合材として使用したり、さまざまな割合で変性したりすることができます。
さらに、窒化ケイ素は太陽電池にも使用できます。 PECVD法を用いて窒化シリコン膜をメッキした後、入射光の反射を低減する反射防止膜として使用することもできます。 シリコン窒化膜の堆積プロセス中に、反応生成物の水素原子がシリコン窒化膜およびシリコンウェーハに侵入し、役割を果たします。 不動態化欠陥の役割。 ここでの窒化シリコンとシリコンの原子番号比は厳密には 4:3 ではなく、さまざまなプロセス条件に応じて一定の範囲内で変動します。 異なる原子比は、膜の異なる物理的特性に対応します。
