熱壓燒結(jié)法(HPS)是將Si3N4粉末和少量添加劑(如MgO

熱壓燒結(jié)法（HPS)是將Si3N4粉末狀和小量防腐劑（如MgO、Al2O3、MgF2、Fe2O3等），在1916MPa之上的氣體壓強和1600℃之上的溫度開展熱壓成形燒結(jié)。燒結(jié)時添加劑和物相構(gòu)成對商品特性有非常大的危害。該產(chǎn)品具有強度高、高溫耐磨性好、熱傳導率高、熱膨脹系數(shù)小、熱震穩(wěn)定性好等優(yōu)點。因為嚴控位錯相的構(gòu)成，及其在Si3N4陶瓷燒結(jié)后開展適度的熱處理工藝，因此能夠 得到即便溫度達到1300℃時強度（達到490MPa之上）也不會顯著降低的Si3N4系陶瓷材料，并且抗應力松弛性可提升三個量級。若對Si3N4陶瓷材料開展1400———1500℃高溫預空氣氧化解決，則在陶瓷材料表層上產(chǎn)生Si2N2O相，它能明顯提升Si3N4陶瓷的耐還原性和高溫強度。熱壓燒結(jié)法生產(chǎn)制造的Si3N4陶瓷的物理性能比反映燒結(jié)的Si3N4要出色，強度高、密度大。但制造成本高、燒結(jié)機器設備繁雜，因為燒結(jié)體收攏大，使商品的規(guī)格精密度遭受一定的限定，無法生產(chǎn)制造繁雜零件，只有生產(chǎn)制造樣子簡易的零件產(chǎn)品，產(chǎn)品工件的機械加工制造也較艱難。

常壓燒結(jié)法(PLS)在提高燒結(jié)氮氣氛壓力方面,利用Si3N4

常壓燒結(jié)法（ PLS)

在提高燒結(jié)氮氣氛壓力方面，利用Si3N4 分解溫度升高（通常在N2 = 1atm氣壓下，從1800℃開始分解）的性質(zhì)，在1700———1800℃溫度范圍內(nèi)進行常壓燒結(jié)后，再在1800———2000℃溫度范圍內(nèi)進壓燒結(jié)。它耐高溫，強度一直可以維持到1200℃的高溫而不下降，受熱后不會熔成融體，一直到1900℃才會分解，并有驚人的耐化學腐蝕性能，能耐幾乎所有的無機酸和30%以下的溶液，也能耐很多有機酸的腐蝕。該法目的在于采用氣壓能促進Si3N4 陶瓷組織致密化，從而提高陶瓷的強度.所得產(chǎn)品的性能比熱壓燒結(jié)略低。這種方法的缺點與熱壓燒結(jié)相似。

氮化硅陶瓷制品的生產(chǎn)方法有兩種，即反應燒結(jié)法和熱壓燒結(jié)法。反應燒結(jié)法是將硅粉或硅粉與氮化硅粉的混合料按一般陶瓷制品生產(chǎn)方法成型。γ相只有在高壓及高溫下，才能合成得到，它的硬度可達到35GPa。然后在氮化爐內(nèi)，在1150~1200℃預氮化，獲得一定強度后，可在機床上進行機械加工，接著在1350~1450℃進一步氮化18~36h，直到全部變?yōu)榈铻橹?。這樣制得的產(chǎn)品尺寸，體積穩(wěn)定。熱壓燒結(jié)法則是將氮化硅粉與少量添加劑（如MgO、Al2O3、MgF2、AlF3或Fe2O3等），在19.6MPa以上的壓力和1600~1700℃條件下壓熱成型燒結(jié)。通常熱壓燒結(jié)法制得的產(chǎn)品比反應燒結(jié)制得的產(chǎn)品密度gao，性能好。

氮化硅的化學式為Si3N4，是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料。氮化硅是一種超硬物質(zhì)，本身具有潤滑性，并且耐磨損，為原子晶體；高溫時。由于采用高溫燒結(jié)，在添加較少燒結(jié)助劑情況下，也足以促進Si3N4晶粒生長，而獲得密度>。而且，氮化硅還能抵抗冷熱沖擊，在空氣中加熱到1000℃以上，急劇冷卻再急劇加熱，也不會碎裂。正是由于氮化硅陶瓷具有如此優(yōu)異的特性，人們常常利用它來制造軸承、氣輪機葉片、機械密封環(huán)、性模具等機械構(gòu)件。如果用耐高溫而且不易傳熱的氮化硅陶瓷來制造發(fā)動機部件的受熱面，不僅可以提高柴油機質(zhì)量，節(jié)省燃料，而且能夠提高熱效率。

氮化硅（Si3N4）存在有3種結(jié)晶結(jié)構(gòu)，分別是α、β和γ三相。α和β兩相是Si3N4非常常出現(xiàn)的型式，且可以在常壓下制備。γ相只有在高壓及高溫下，才能合成得到，它的硬度可達到35GPa。