氮化硅陶瓷簡介
氮化硅(Si3N4)是一種由硅和氮組成的共價鍵化合物，1857年被發現，到1955年，其作為陶瓷材料實現了大規模生產。氮化硅的強度很高，尤其是熱壓氮化硅，是世界上最堅硬的物質之一，具有優異的耐高溫、抗酸堿和金屬液侵蝕、抗氧化、耐磨、高強度和高韌性以及低介電常數和低介電損耗等本征性質。
氮化硅陶瓷的應用
氮化硅陶瓷因具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨性能和獨特的電性能，而被應用于航天軍工、機械工程、通訊、電子、汽車、能源、化工生物等領域。
在冶金工業上：制成馬弗爐爐膛、燃燒嘴、坩堝、鑄模、鋁液導管、熱電偶測溫保護用套管、發熱體夾具、鋁電解槽襯里等熱工設備上的部件；
在化學工業上：制成泵體、密封環、燃燒舟、球閥、熱交換器部件、過濾器、固定化觸媒載體、蒸發皿等；
在機械工業上：制成軸承、高速車刀、金屬部件熱處理的支承件、轉子發動機刮片、燃氣輪機的導向葉片、渦輪葉片等；
在航空、半導體、原子能等工業上：用于制造薄膜電容器、承受高溫或溫度劇變的電絕緣體、功率半導體器件中的導熱基板、開關電路基片、天線罩透波材料、導彈尾噴管、原子反應堆中的隔離件和支承件、核裂變物質的載體等；
醫療行業：氮化硅具備出色的生物相容性、生物活性、抗細菌性、骨親和力，而且可以提供特別光滑和耐磨的表面，在醫療工業中是制造外科螺釘、板和軸承的材料，被用于假肢髖部、膝關節和牙科植入物等應用中，此外，氮化硅復合材料也可用于頸椎間隔器和脊柱融合裝置。
氮化硅陶瓷晶體結構
氮化硅常見的主要有兩種晶體結構：α相與β相，前者為針狀結晶體，呈白色或灰白色，后者顏色較深，呈致密的顆粒狀多面體或短棱柱體，兩者均屬于六方晶系。
一般來說，高質量的Si3N4粉應具有α相含量高，組成均勻，雜質少且在陶瓷中分布均勻，粒徑小且粒度分布窄及分散性好等特性。好的Si3N4粉中α相至少應占90%，這是由于Si3N4在燒結過程中,部分α相會轉變成β相，而沒有足夠的α相含量，就會降低陶瓷材料的強度。
XRD在氮化硅陶瓷分析中的應用
X射線衍射(XRD)是材料領域研究的一個必不可少的工具，不論是對未知物質的晶體結構解析，還是對多相混合物的物相進行鑒定，XRD都發揮了不可或缺的作用。
Si3N4的α相和β相是同質異晶體，使用X射線衍射儀（XRD）技術可以很容易檢測其中α相與β相的含量，能為Si3N4的研發、質量管控、生產等提供了有力的數據支持。浪聲界FRINGE 桌面式X射線衍射儀操作簡單，同時具有高分析速度、極低的檢測限和強穩定性等特點，非常適用于氮化硅陶瓷領域。
應用案例
使用界FRINGE 對客戶的Si3N4材料進行檢測分析，采集樣本的衍射圖譜，測量分析氮化硅的物相。
從分析結果表明FRINGE采集衍射圖譜，CrystalX軟件分析后展示Si3N4精密陶瓷樣品含有92.10% α相Si3N4及7.90% β相Si3N4。
