초내열 질화규소 세라믹스(β-Si3N4) 개발 산업기술종합연구소 시너지 매터리얼 연구센터와 파인세라믹스 기술연구조합 시너지 세라믹스 연구소는 1500℃의 고온에서도 강도가 실온과 비슷한 700MPa라는 초내열 β-Si3N4을 개발했다. 현재 1500℃ 급의 가스터빈에서는 정익(靜翼), 동익(動翼), 연소기 등의 부재는 냉각하여 사용하고 있으나, 이 초내열 β-Si3N4을 사용하면 무냉각으로 사용할 수 있게 되어 에너지 효율의 대폭적인 향상을 기대할 수 있다고 한다. 방법은, 우선 질화규소 분말에 소결조제로서 희토류 산화물을 넣고, 예비성형을 실시, 무가중에서 1800~2000℃로 승온한다. 그 다음 약 30MPa의 압축가중을 가해 단조소결한다. 초내열성은 승온 중에 성장한 막대 모양의 입자가 단조 소결 과정에서 한 방향으로 배향되어 강인한 조직이 형성되는 것에 따른다. 또한 입계에서 내열성을 손상시키는 원인이 되는 유리상이 단조소결로 제거되어 융점온도가 높은 희토류의 결정층(RE2Si2O7)이 형성되는 데에도 따른다. 따라서 단조소결과 소결조제의 희토류 산화물이 제법의 포인트가 된다. 질화규소 세라믹스는 강도와 내열성이 우수하기 때문에 가스터빈용 등 고온구조 부재에의 사용이 기대되고 있다. 그러나 1500℃의 고온이 되면, 강도는 실온시의 약 반으로 저하되어 버린다. 입계에 존재하는 유리상이 고온이 되면 용해하고 이에 따라 강도가 저하하는 것. 현실적으로는 고온구조 부재로서의 응용에는 한계가 있었다. (CJ)