יציבות של פרוסיליקון ניטריד

פרוסיליקון ניטריד הוא תערובת עם Si3N4 כמרכיב העיקרי, בדרך כלל מלווה בברזל חופשי, ניטריד לא-פרוסיליקון וכמות קטנה של רכיבים אחרים. הוא נמצא בשימוש נרחב בייצור פלדה וייצור חומרים עקשן, במיוחד בתרכובת תנור פיצוץ. זה יכול לשפר מאוד את תכונות הסתימה של בוץ קידוח ולעמוד על הצרכים של תנור פיצוץ. היציבות של פרוסיליקון ניטריד טובה בטמפרטורות גבוהות, במיוחד באווירת חנקן, שבה הוא יכול לשמור על יציבות גבוהה.



מחקר של יציבות הטמפרטורה הגבוהה של פרוסיליקון ניטריד באווירת חנקן הראה שהרכב הפאזה משתנה עם עליית טמפרטורת ההסתייד. לדוגמה, בטמפרטורה של 1500 מעלות, המדגם מכיל שלבים כגון -Si3N4, -Si3N4, Si2N2O, SiC ו-Fe3Si; בטמפרטורה של 1600 מעלות, התוכן של -Si3N4 עולה, ושלוש סגסוגות פרוסיליקון - Fe3Si, Fe5Si3 ו-FeSi - מתקיימות במקביל. במקרה זה, -Si3N4 ו-Si2N2O נעלמים; כאשר הטמפרטורה עולה ל-1700 מעלות, התוכן של -Si3N4 יורד באופן משמעותי, שלבי -Si3N4, Fe5Si3 ו-FeSi מתקיימים במקביל, ושלב Fe3Si נעלם.



היציבות של פרוסיליקון ניטריד קשורה גם לגודל החלקיקים שלו. גודל החלקיקים הגדול יותר של אבקת פרוסיליקון מעדיף את תגובת הניטריציה מכיוון שאבקת הסיליקון הגדולה יותר לא תגרום לתגובת הניטריציה להתרחש מהר מדי בשלב המוקדם של התגובה, ובכך תמנע אפיית יתר. בנוסף, ל-ferrosilicon nitride יש מספר יתרונות, כגון עמידות גבוהה באש, עמידות בפני קורוזיה טובה, חוזק מכני גבוה, עמידות בפני זעזועים תרמיים טובה, קצב התפשטות תרמית נמוך ועמידות גבוהה בחמצון.