Silikon nitrür ısıtma elemanı, yüksek sıcaklıklı yapısal seramiklerin önemli bir türüdür. Düşük termal genleşme katsayısı, yüksek sertlik, yüksek elastik modül, termal sıcaklık performansı, kimyasal kararlılık ve iyi kenar özellikleri özelliklerine sahiptir. Ayrıca oksidasyona ve korozyona karşı da dayanıklıdır. Avantajlar, uygulama beklentilerine sahip olmasını sağlar. Saf silikon nitrür, oda sıcaklığında mikrodalga enerjisini emmez. Neredeyse mikrodalga şeffaf bir maddedir ve ısıtma için kendi dielektrik kaybına dayanır. Numunenin sinterleme sıcaklığına eşit şekilde ısınması için nasıl teşvik edileceği, sinterlemenin anahtarıdır. Silisyum nitrür seramiklerinin dielektrik kaybı sadece çok düşük olmakla kalmaz, aynı zamanda sıcaklıkla fazla değişmez ve termal iletkenliği iyi değildir. Isıtma sırasında, numunede çatlama ve ark oluşumu veya yerel aşırı ısınma meydana gelmesi olası değildir.
Hammadde olarak yüksek saflıkta α-Si3N4 tozu, sinterleme yardımcısı olarak Al2O3, Y2O3 kullanın, miktar 1 ekleyin, karıştırdıktan sonra ortam olarak alkol kullanın, Al2O3 bilyeli bilyalı değirmen 24 saat kurutun ve dağıtın, tozu 30MPa basınçla ön presleyin ve ardından 24×12 (mm)'lik bir numune oluşturmak için izostatik olarak 200MPa Press'i kullanın. 2.45GHz, 6kW mikrodalga fırın, ısıtma hızı 25℃/dak kullanın; geleneksel sinterleme grafit fırın basınçsız sinterlemeyi benimser, ateşleme sistemi mikrodalga sinterleme ile aynıdır ve hepsi nitrojen atmosferinde ateşlenir.
Mikrodalgalarda γ-Si3N4 kaybı düşük sıcaklıklarda çok küçük olduğundan, düşük sıcaklıklarda mikrodalgaları absorbe eden bir ısıtma elemanı olarak SiC'ye ihtiyaç duyulur. Numune sıcaklığı 1390°C'lik kritik sıcaklığı aştığında, ısı üretmek için mikrodalgaları emecektir. Sonuçlar, mikrodalgaların, hız ve yoğunlukta α-Si3N4'ün α-fazını β-fazına dönüştürebildiğini göstermektedir. Aynı formül ve aynı sinterleme sistemi altında 1750°C'de mikrodalga sinterleme ve konvansiyonel sinterleme örneklerinin taramalı elektron mikrografları karşılaştırıldığında, mikrodalga sinterlenmiş malzemenin matrisinde daha büyük uzamış parçacıklar ve bunların oranı ve parçacık boyutu vardır. Ayrıca geleneksel sinterlenmiş numunede, mikrodalga sinterleme sırasında 1725°C'de tutulsa bile böyle bir iğne benzeri β-Si3N4 numunesi bulunmazken, 1800°C'de geleneksel sinterleme bu kadar büyük bir sayı elde edemez. iğne benzeri β-Si3N4 örnekleri.
