氮化硅(Si3N4)是一种由硅和氮组成的强共价键化合物，目前作为陶瓷材料已实现大规模生产。作为典型的共价键陶瓷材料， 氮化硅陶瓷在开发和应用过程中的核心难题为产品的烧结致密化。因此，需要加入一定量的烧结助剂，借助液相烧结完成致密化过程，通过添加不同的烧结助剂，采用不同的烧结工艺，可以制备出具有不同综合性能的氮化硅陶瓷材料。氮化硅因其共价键的结合方式，具有优异的耐磨损性、耐腐蚀性、耐高温性(在1200℃下抗弯强度可达350MPa以上)和抗热震性，同时氮化硅柱状晶特有的相互交织的显微结构赋予了氮化硅陶瓷更高的韧性，使其在航空航天、 国防军工、机械等领域得到广泛应用。

在氮化硅陶瓷的各项应用中，轴承球应用最为广泛，其年产量占全球高性能氮化硅制品的十分之三。

氮化硅陶瓷轴承球与传统钢制球相比具有密度低、耐高温、自润滑、耐腐蚀的优良性能，主要用于机床精密轴承、汽车轴承、风力发电机绝缘轴承、石油化工耐腐蚀和耐高温轴承等领域。此外，由于氮化硅轴具有绝缘性，非常适合应用于电动汽车等领域。

随着高端装备制造业、新型清洁能源的发展，特别是风力发电行业、航空航天事业的发展，用于风力发电机的绝缘轴承、主轴轴承，用于航空航天发动机的轴承用量大幅提升，与之配套使用的氮化硅陶瓷轴承球需求强劲。

据不完全统计：  

2019年全球氮化硅轴承球消费总额达到4.7 亿美元，

2020年全球氮化硅轴承球消费总额达到 5.1 亿美元，

2021年全球氮化硅轴承球消费总额达到 5.5 亿美元，同比增长 7.8% 。

未来：伴随新能源汽车、风电等领域需求的持续增长，氮化硅陶瓷轴承市场空间有望进一步扩大。

轴承球是氮化硅陶瓷主要应用之一，与传统钢制球相比具有诸多优势。

氮化硅陶瓷多由原子晶体组成，其原子间由共价键连接。相比金属键，共价键键能高，因而陶瓷硬度较高，耐腐蚀，化学性质稳定，但韧性较差。金属键附近存在游离电子云，原子晶体并不存在这种现象，因而与金属相比，陶瓷隔热能力更强，且不具有导电性。

氮化硅陶瓷硬度是钢制球的2倍以上，热膨胀系数却不及钢制球的三分之一，工作温度可达1000℃。

目前最广泛的氮化硅陶瓷球烧结工艺为热等静压烧结（HIP） 和气压烧结（GPS），两种工艺下生产的陶瓷球针对不同的使用环境都有很广泛的应用。其中，HIP 烧结可以将氮化硅陶瓷球完全致密化，缺陷大幅度减少，各项力学性能得到大幅度提高；GPS烧结能以较低的成本制备性能较好、形状复杂的产品， 并在工业中实现批量生产。