宋文等研究发现，氮化硅铁在AI2O3-C体系中高温下主要发生Si3N4向SiC的转变(α-Si3N4先转化为β-Si3N4，后转化为SiC)，氮化硅铁中的Fe3Si颗粒在此过程中逐渐变小，分散于SiC新相和未转变完的β-Si3N4中，材料的组织结构致密。陈俊红等研究了Fe-Si3N4-C体系材料高温时的物相变化和Fe元素的作用机制，结果表明：与Si3N4-C材料相比，Fe-Si3N4-C体系中的Fe对Si3N4向SiC转化具有明显的促进作用，使SiC的生成温度大大降低;Fe-Si3N4中的Fe3Si在C存在条件下变为Fe-Si-C熔体，[Fe]的活度增加，继而与Si3N4反应并吸纳其中的Si而成为Fe-Si-C系高硅过渡中间相，且伴随过渡中间相的流动、渗透，继而与C反应生成SiC或在熔体中析出SiC结晶，实现Fe对Si3N4向SiC转化的促进作用;而SiC的形成也将铁粒子由大分割变小，终形成SiC新相中弥散着铁粒子的复相结构!

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　　随着钢铁冶炼等高温技术的发展，耐火材料及原料的开发及研究迫在眉睫，合成原料作为一种具有发展前途的耐火材料得到越来越多的应用!氮化硅铁(Fe-Si3N4)是近些年来出现的一种新型合成原料，它是以FeSi75铁合金为原料，利用氮化技术和高温合成工艺来制备的!氮化硅铁因含有Si3N4相，而具有Si3N4的一些优异性能，如高的耐火度，良好的抗侵蚀性，高的力学强度，良好的抗热震性，较低的热膨胀率，较高的抗氧化性等一系列优点;又因其含有Fe塑性相而具有良好的烧结性能。

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　　氮化硅铁中的Si3N4具有不与渣和铁完全润湿的优点，可以改善铁沟浇注料的抗侵蚀性;Si3N4的氧化产物会在试样表面形成SiO2保护膜，阻碍了材料的进一步氧化，增强其抗氧化性能;金属塑性相Fe具有助烧结作用，可以改善浇注料的力学性能!陈俊红等比较了8%(w)的氮化硅和氮化硅铁对Al2O3-SiC-C铁沟浇注料在1500℃时的防氧化行为.结果发现，高温氧化气氛下，表面氮化硅铁中的Si3N4首先氧化生成SiO2，构成氧化层的主体;随着铁相材料的氧化，形成的氧化铁(Fe，)降低了氧化层的熔点及熔体的黏度，增进了熔体在浇注料表面上的润湿性和流动性，形成了覆盖于浇注料表面的氧化层而阻止了炭素材料的氧化，使其具有比纯Si3N4更好的抗氧化性能.

　　而浇注料内部的Fe并不是以氧化铁(FexO)的形式存在，对高温性能不会有害!刘斌的研究也得出同样的结论，并且发现氮化硅铁中的Si3N4在高温下氧化生成的N2和炭素材料氧化生成的CO会堵塞材料的内部气孔，从而有效地防止了进一步氧化。有研究表明：添加5%(w)的氮化硅铁可以提高Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料的高温抗折强度、高温抗氧化性能.邢春山发现，随着氮化硅铁加入量的增加，铁沟浇注料的抗渣侵蚀性能略有提高!

　　氮化硅铁中少量的SiO2在高温下也消失了，少部分Si3N4转变为Si2N2O，与Fe3Si—起弥散于新相SiC之中!2无碳复合材料张勇等和PengDayan等在SiC颗粒中添加硅铁粉(FeSi2)，加压成形后在氮化炉内直接氮化烧成氮化硅铁结合SiC复合材料时，发现硅铁粉的添加量应小于15%(w)，而且还需通过控制氮化炉内氮的平衡分压和减缓升温速率的措施来控制氮化反应的进度，以此减缓氮化过程中试样内部的应力，防止试样的损坏!

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　　氮化硅铁结合SiC复合材料在1100~1300℃的氧化主要是SiC与Si3N4的氧化，氧化产物SiO2能起到保护膜的作用，阻止进一步的氧化;而且，氧化反应初期单位面积的质量变化符合直线规律，氧化中期符合二次曲线规律，氧化后期符合抛物线规律。研究还表明，相比Si3N4结合SiC复合材料，氮化硅铁结合SiC复合材料中的Fe还可以提高材料的抗热震性。朱晓燕等以FeSi75和SiC为主要原料，直接氮化烧结，在1450℃成功制备了性能优异的氮化硅铁结合SiC复合材料，此材料的耐压强度为145MPa，荷重软化开始温度为1750℃，其主要物相组成为SiC、α-Si3N4和Fe3Si，氮化产物以α-Si3N4为主，并有少量的β-Si3N4;而且Fe并未参加氮化，而是以稳定的金属间化合物Fe3Si的形式分散于晶界中。

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