Struktur kimia dan fisik silikon nitrida bergantung pada rasio silikon terhadap nitrogen. Struktur kristal senyawa ini sebagian besar berbentuk tetrahedral. Setiap atom nitrogen terhubung ke tiga atom silikon, membentuk jaringan ikatan kovalen yang kuat. Struktur mikro dapat diubah menggunakan metode sintesis yang berbeda, sehingga menghasilkan bentuk yang berbeda, seperti butiran, bubuk, atau balok. Setiap bentuk memenuhi kebutuhan industri tertentu.
Silikon nitrida sangat keras. Silikon nitrida lebih keras dibandingkan kebanyakan logam dan keramik, sehingga tahan terhadap keausan.
- Stabil pada suhu tinggi: Silikon nitrida dapat menahan suhu hingga 1700 derajat, sehingga ideal untuk aplikasi suhu tinggi.
- Tahan korosi: Silikon nitrida tidak dapat dihancurkan oleh sebagian besar bahan kimia, termasuk asam dan basa.
- Mengisolasi listrik: Silikon nitrida merupakan isolator yang baik, meskipun dapat menghantarkan panas. Ini membuatnya ideal untuk aplikasi tegangan tinggi.
- Konduktivitas panas: Menghantarkan panas dengan baik, sehingga berguna dalam sistem manajemen termal.
Ada beberapa cara untuk membuat silikon nitrida:
- Dengan cara dipanaskan hingga terurai. Silikon bereaksi dengan amonia pada suhu tinggi membentuk silikon nitrida.
- Deposisi uap kimia (CVD): Silikon dan amonia bereaksi menghasilkan lapisan tipis silikon nitrida.
- Reaksi sintering: Bubuk silikon dan amonia bereaksi pada suhu tinggi untuk membuat struktur silikon nitrida massal.
