Cihly z karbidu křemíku vázané nitridem křemíku- využívají karbid křemíku (SiC větší nebo rovný 70 %) jako agregát a tvoří vazebnou fázi Si3N4 prostřednictvím nitridační reakce. Jejich výhody odolnosti proti korozi jádra-odstraňují tři hlavní problémy ve špičkových-aplikacích:
Silná odolnost proti vysokoteplotní -oxidaci: Běžné cihly z karbidu křemíku snadno oxidují nad 1200 stupňů za vzniku SiO₂, což způsobuje, že se struktura cihel stává porézní a uvolněnou;
Naproti tomu Si3N4 oxiduje při vysokých teplotách za vzniku husté ochranné vrstvy Si02-Al2033, která blokuje pronikání kyslíku; při 1400 stupních je rychlost oxidace pouze-desetinová ve srovnání s běžnými cihlami z karbidu křemíku;
Vynikající odolnost proti opotřebení: Tvrdost Si3N4 (Tvrdost podle Mohse 9,5) se blíží tvrdosti diamantu.
Díky synergickému působení s SiC je odolnost materiálu proti opotřebení při pokojové{0}}teplotě dvojnásobná než u běžných cihel z karbidu křemíku, takže je vhodný do prostředí s vysokou erozí materiálu;
Vynikající odolnost proti tepelným šokům: Koeficient tepelné roztažnosti je pouze 4×10⁻⁶/stupeň (při 1000 stupních) – 70 % koeficientu běžných cihel z karbidu křemíku.
Při testech kalení vodou- od 1100 stupňů mohou odolat více než 40 cyklům bez praskání, takže jsou ideální pro špičková{3}}zařízení, u kterých dochází k častému spouštění{4}}zastavování.
"Kategorie" nitridů křemíku-spojovaných karbidů křemíku: Obsah Si₃N₄ určuje životnost
Obsah Si₃N₄ je klíčovým faktorem ovlivňujícím výkon cihly. Průmysl klasifikuje tyto cihly do tří kategorií na základě obsahu Si₃N₄, aby vyhovovaly různým špičkovým{1}}aplikacím:
Vysoký-dusíkcihly z karbidu křemíku-spojené nitridem křemíkuvlastnost Obsah Si₃N₄ větší nebo roven 20 %, obsah SiC větší nebo roven 70 % a pevnost v tlaku za pokojové-teploty větší nebo rovna 300 MPa.
S maximální provozní teplotou 1500 stupňů jsou primárně vhodné pro prostředí "intenzivní oxidace + vysoká teplota", jako jsou chemické zplyňovače uhlí a spalovací komory spaloven odpadu.
Středně -dusíkové cihly mají obsah Si₃N₄ mezi 12 % a 20 %, obsah SiC větší nebo roven 75 %, pevnost v tlaku při pokojové teplotě větší nebo rovnou 250 MPa a maximální provozní teplotu 1450 stupňů .
Vhodné pro aplikace zahrnující „vysoké opotřebení a střední oxidaci“, jako jsou proplachovací kanály metalurgické strusky-a oblasti kolem čisticích zátek pánve; varianta s nízkým -dusíkem obsahuje 6 %–12 % Si3N₄ a 80 % SiC nebo větší, s pevností v tlaku za studena větší nebo rovnou 200 MPa.
S maximální provozní teplotou 1400 stupňů se používá především ve špičkových- aplikacích vyznačujících se „nízkou oxidací a nízkým opotřebením“, jako jsou trubky výměníků tepla pro kotle na odpadní teplo a obložení nádob pro chemické reakce.