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近年来，半导体器件沿着大功率化、高频化、集成化的方向迅猛发展。半导体器件工作产生的热量是引起半导体器件失效的关键因素，而绝缘基板的导热性是影响整体半导体器件散热的关键。此外，在电动汽车、高铁等领域，半导体器件使用过程中往往要面临颠簸、震动等复杂的力学环境，这对所用材料的力学可靠性提出了严苛的要求。氮化硅（Si3N4）陶瓷是综合性能好的结构陶瓷材料。

Si3N4陶瓷及其性能特点

Si3N4具有３种结晶结构，分别是α相、β相和γ相。其中α相和β相是Si3N4常见的形态，均为六方结构。Si3N4陶瓷具有硬度大、强度高、热膨胀系数小、高温蠕变小、化性能好、热腐蚀性能好、摩擦系数小等诸多优异性能，是综合性能好的结构陶瓷材料。与其他陶瓷材料相比，Si3N4陶瓷材料具有明显优势，尤其是在高温条件下氮化硅陶瓷材料表现出的耐高温性能、对金属的化学惰性、超高的硬度和断裂韧性等力学性能。可以看出，Si3N4陶瓷的抗弯强度、断裂韧性都可达到AlN的２倍以上，特别是在材料可靠性上，Si3N4陶瓷具有其他二者无法比拟的优势。

目前，对保护环境和节约能源的呼声高涨，使得国内的新能源电动汽车倍受关注。大功率封装器件在调控汽车速度和储存-转换交流和直流上发挥着决定性作用。而高频率的热循环对电子封装的散热提出了严格的要求，同时工作环境的复杂性和多元性需要封装材料具有较好的抗热震性和高强度来起到支撑作用。此外，随着以高电压、大电流和高频化为主要特征的现代电力电子技术的高速发展，应用于该技术的功率模块散热效率更成为了关键。电子封装系统中的陶瓷基板材料是散热的关键，同时为了应对工作环境的复杂化也应具有高强度和高可靠性。

近年来已经大规模生产、应用较为广泛的陶瓷基板主要有：Al2O3、BeO、SiC、Si3N4、AlN等。

Al2O3由于其制备工艺简单、绝缘性好，且耐高温，目前在散热基板行业中占有重要的地位。但是Al2O3的热导率较低，无法满足高功率大电压器件发展要求，只适用于对散热要求较低的工作环境，而且由于弯曲强度较低也限制了Al2O3陶瓷作为散热基板的应用范围。

氮化硅涂料能有效解决钢坯热处理过程中氧化烧损问题。纳米硅酸盐化涂料防氧化效果明显，能使原来普通热轧板所产生的3％-5％的氧化皮降到0.1％-0.8％，使不锈钢热轧板所产生的1％-3％的氧化皮降到0.2％以下。

氮化硅炮泥。含有氮化硅的炮泥，将起到有效的烧结的作用、耐腐蚀性的作用及抗分裂性的作用，应用于炉体或电炉中能够将高炉炉口更加稳定的封好，并且非常容易破割。

氮化硅在HRB400高强度热轧钢筋有很好的应用。Si3N4作为增氮剂，配合FeV用于生产V微合金化Ⅲ级钢筋，钢筋性能优良稳定，是生产HRB400 Ⅲ级钢筋的一种新合金化工艺。

氮化硅在单位质量氮含量中仅次于氮化硼，价格较低，从而在增氮方面有非常高的。