Mae strwythur cemegol a ffisegol silicon nitrid yn dibynnu ar gymhareb silicon i nitrogen. Mae strwythur grisial y cyfansoddyn hwn yn tetrahedrol yn bennaf. Mae pob atom nitrogen wedi'i gysylltu â thri atom silicon, a thrwy hynny ffurfio rhwydwaith o fondiau cofalent cryf. Gellir addasu'r microstrwythur trwy ddefnyddio methodolegau synthesis gwahanol, a thrwy hynny gynhyrchu morffolegau amrywiol, gan gynnwys gronynnau, powdrau a blociau. Mae pob siâp yn addas ar gyfer gofynion diwydiannol penodol.
Nodweddir silicon nitrid gan radd uchel o galedwch. Mae silicon nitrid yn galetach na'r mwyafrif o fetelau a cherameg, gan roi lefel uchel o wrthwynebiad i wisgo iddo.
- Yn arddangos sefydlogrwydd ar dymheredd uchel: Mae silicon nitrid yn gallu gwrthsefyll tymereddau uwch na 1700 gradd, gan ei wneud yn ddeunydd gorau posibl ar gyfer cymwysiadau tymheredd uchel.
- Yn gwrthsefyll cyrydiad: Mae nitrid silicon yn gallu gwrthsefyll y rhan fwyaf o gyfryngau cemegol, gan gynnwys asidau ac alcalïau.
- Inswleiddio trydan: Er gwaethaf ei allu i ddargludo gwres, mae silicon nitrid yn ynysydd effeithiol. Mae hyn yn ei wneud yn ddewis gorau posibl ar gyfer cymwysiadau foltedd uchel.
- Dargludedd gwres: Mae ei allu i ddargludo gwres yn ei gwneud yn elfen werthfawr mewn systemau rheoli thermol.
Gellir syntheseiddio silicon nitrid mewn nifer o ffyrdd, gan gynnwys y canlynol:
- Trwy ei ddarostwng i dymheredd uchel nes iddo bydru. Ar dymheredd uchel, mae silicon yn adweithio ag amonia i ffurfio nitrid silicon.
- Dyddodiad anwedd cemegol (CVD): Mae adwaith rhwng silicon ac amonia yn arwain at ffurfio ffilm denau o nitrid silicon.
Mae sintro adwaith yn broses lle mae deunydd yn cael ei ffurfio trwy adwaith cemegol rhwng dau sylwedd neu fwy. Ar dymheredd uchel, mae adwaith rhwng powdr silicon ac amonia yn arwain at ffurfio strwythur swmp nitrid silicon.
