Una de las cerámicas avanzadas sintéticas sin óxido, el nitruro de silicio (Si3N4) es valorado por su excelente resistencia al choque térmico y su resistencia a altas temperaturas. De hecho, fueron estas propiedades las que hicieron del nitruro de silicio un material prometedor para su uso como motores cerámicos en la crisis energética de los años setenta. Su resistencia a altas temperaturas y su resistencia al choque térmico le permitieron producir un motor que podría funcionar a temperaturas que exceden los límites de los motores de combustión interna a base de metal, aumentando así su eficiencia.
Existen tres estructuras cristalográficas de nitruro de silicio (Si3N4), designadas como fases α, β y γ. Las fases α y β son las formas más comunes de Si3N4, y pueden producirse bajo condiciones de presión normales. La fase γ solo se puede sintetizar a altas presiones y temperaturas y tiene una dureza de 35 GPa. Los α- y β-Si3N4 tienen estructuras trigonales y hexagonales, respectivamente, que se construyen mediante el intercambio de esquinas tetraédrico de SiN4. El γ-Si3N4 cúbico a menudo se designa como modificación c en la literatura, en analogía con la modificación cúbica de nitruro de boro (c-BN). Tiene una estructura tipo espinela en la que dos átomos de silicio coordinan cada uno seis átomos de nitrógeno octaédrico, y un átomo de silicio coordina cuatro átomos de nitrógeno tetraédricamente.
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2. estructura hexagonal de β-Si3N4
3. γ-Si3N4 cúbico
