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(jí)配的SiC砂在均勻的Si粉包圍下，通過(guò)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(lái)，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(rùn)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(duì)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(shì)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。
