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。
原料配比是制備復(fù)合材料的一項(xiàng)基本的技術(shù)參數(shù)，對(duì)材料的各項(xiàng)性能有直接的影響。對(duì)于Si3N4結(jié)合SiC磚等復(fù)合材料來說，SiC是復(fù)合材料的基體材料，其含量的多少直接影響材料的耐高溫性能。研究表明，當(dāng)SiC的加入量增加時(shí)，材料的抗熱震性能好，而當(dāng)SiC的加入量減少或Si加入量增加時(shí)復(fù)合材料抗熱震性降低。這一方面是由于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。