四氮化三硅什么晶体

四氮化三硅(Si₃N₄)是一种非氧化物陶瓷材料，具有六方晶系结构，包括α和β两种晶型。α-Si₃N₄在高温下形成，呈针状晶体，而β-Si₃N₄在更高温度下稳定，呈等轴状晶体。这两种晶型通过氮化硅键连接，形成三维网络结构。Si₃N₄晶体硬度达到9莫氏，熔点约1900摄氏度，热膨胀系数低至3×10⁻⁶/摄氏度。这种晶体结构赋予材料优异的机械性能和热稳定性。

Si₃N₄晶体中的硅原子与4个氮原子配位，形成SiN₄四面体，氮原子则与3个硅原子连接。晶体中存在大量共价键，键能高达460千焦/摩尔。Si₃N₄的晶体密度为3.2克/立方厘米，杨氏模量可达300吉帕。这种独特结构使材料在高温环境下保持强度，热导率达到20瓦/米·开尔文。晶体中的缺陷密度控制在每平方厘米10⁸个以下，确保材料性能的一致性。