Bột-chất lượng cao là nền tảng để sản xuất gốm sứ silicon nitrit-hiệu suất cao và công nghệ chuẩn bị bột-chi phí thấp là chìa khóa cho việc ứng dụng rộng rãi gốm sứ silicon nitrit. Kể từ những năm 1930, chất lượng của bột silicon nitride đã được cải thiện đáng kể thông qua việc thiết kế hệ thống phản ứng và áp dụng các phương pháp truyền nhiệt hoặc truyền khối nâng cao. Các phương pháp điều chế chính bao gồm quá trình nitrat hóa trực tiếp bột silicon, tổng hợp nhiệt độ cao-tự lan truyền (SHS), khử cacbon nhiệt, phân hủy nhiệt, gel sol- và lắng đọng hơi hóa học. Hiện nay, các phương pháp sản xuất thương mại bột silicon nitride trên thị trường chủ yếu bao gồm:
Nitrat hóa trực tiếp bột silicon:
Nitrat hóa trực tiếp bột silicon là phương pháp sớm nhất được sử dụng để sản xuất bột silicon nitrit. Hiện tại, quy trình này đã tương đối hoàn thiện trong sản xuất công nghiệp, cho phép sản xuất-quy mô lớn và có chi phí sản xuất tương đối thấp, khiến nó trở thành phương pháp được các doanh nghiệp trong nước và quốc tế áp dụng rộng rãi nhất. Các nhà sản xuất bột lớn trên thế giới như ALZ (Đức), HC Starck (Đức), VESTA (Thụy Điển), Denka (Nhật Bản) sử dụng phương pháp này để sản xuất hàng loạt bột silicon nitride. Tuy nhiên, bột được sản xuất bằng phương pháp này có xu hướng chứa các nguyên tố tạp chất như Fe, Ca và Al, cùng với hàm lượng oxy và pha -tương đối cao, gây bất lợi cho việc điều chế gốm sứ silicon nitrit hiệu suất cao.
Tổng hợp nhiệt độ cao-tự truyền-(SHS):
Tổng hợp nhiệt độ cao-tự lan truyền-, còn được gọi là SHS, là một phương pháp điều chế mới nổi trong những năm gần đây. Phương pháp này mang lại những ưu điểm như hiệu quả cao, tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, do tốc độ phản ứng cực nhanh trong quá trình chuẩn bị bột nên quá trình phản ứng khó kiểm soát.
Giảm cacbon nhiệt:
Phương pháp khử cacbon nhiệt sử dụng nguyên liệu thô có chi phí-thấp và tạo ra bột có kích thước hạt mịn, tốc độ phản ứng nhanh và hàm lượng -Si₃N₄ cao, khiến phương pháp này phù hợp cho sản xuất{2}}quy mô lớn. Tuy nhiên, bột silicon nitride được điều chế bằng phương pháp này thường chứa cacbon hoặc cacbua silic dư, dẫn đến độ tinh khiết thấp và ảnh hưởng đến chất lượng cũng như ứng dụng của sản phẩm. Quá trình nitrat hóa cacbon nhiệt đã được thương mại hóa thành công.
Phân hủy nhiệt Silicon Diimide:
Phương pháp phản ứng pha-lỏng (còn được gọi là phân hủy hóa học silicon diimide) tạo ra bột silicon nitrit có hàm lượng pha -cực cao và hoạt tính thiêu kết tuyệt vời. Tuy nhiên, phương pháp này khó thực hiện, có rào cản kỹ thuật cao và yêu cầu nguyên liệu thô có độ tinh khiết cao. Thách thức nằm ở việc thu được silicon diimide trạng thái rắn-ổn định (Si(NH)₂). Hiện tại, phương pháp này đã trở thành phương pháp quan trọng nhất để sản xuất thương mại bột silicon nitrit có độ tinh khiết cao,{8}}chất lượng cao. Tập đoàn UBE của Nhật Bản là nhà sản xuất đầu tiên mở rộng quy mô phương pháp này để sản xuất các sản phẩm bột silicon nitride với hiệu suất vượt trội và chất lượng ổn định.