氮化硅結(jié)合碳化硅磚涉及到的主要生產(chǎn)原料有：碳化硅、硅粉、氮氣等添加劑。不同于普通的氮化硅材料制品，氮化硅結(jié)合碳化硅磚所需要的原料必須具有更高的純度。碳化硅的純度應達到98.5%以上，硅粉的純度應達到99%以上，氮氣的純度應達到99.9%以上。除了原料的純度需要進行嚴格的控制以外，生產(chǎn)加工過程中還需要對原料的粒度和顆粒級配進行嚴格的控制。原料的粒度過高將會直接影響胚體成型的體積密度，造成胚體的致密性降低，影響最終的產(chǎn)品質(zhì)量。在原料顆粒級配方面，要注意硅粉的粒度，硅粉的粒度控制可以確保硅粉與氮氣的反應效率，但是一味降低硅粉的粒度也會存在一定的負面影響，即硅粉于氮氣反應速率過快，劇烈的反應造成反應裝置中熱量集聚上升，一旦溫度超過1400℃時，會誘發(fā)碳化硅表面出現(xiàn)流硅現(xiàn)象，反而不利于產(chǎn)品的質(zhì)量控制。另外，在氮化硅結(jié)合碳化硅磚的原料中加入ZrSio4可以起到改善產(chǎn)品抗氧化性的作用。
氮化硅結(jié)合碳化硅磚生產(chǎn)工藝中，需要加入臨時的結(jié)合劑，結(jié)合劑的加入主要有兩大功效，一是可以幫助原料之間融合實現(xiàn)均質(zhì)體，改善原料顆粒表面的分散性，為胚體成型創(chuàng)建良好的條件；二是氮化硅結(jié)合碳化硅磚在干燥和燒成的工序中要面臨升溫的過程，而在高溫條件下，氮化硅結(jié)合碳化硅磚的臨時結(jié)合劑會分散，氣態(tài)物質(zhì)揮發(fā)過程中給氮化硅結(jié)合碳化硅磚留下大量的網(wǎng)絡狀氣孔通道，不僅更有利于氮氣的充入，提高了硅粉和氮氣之間的反應效率，而且也能夠更有利于最終產(chǎn)品的穩(wěn)定性。臨時結(jié)合劑主要有：有機糊精、木質(zhì)素磺酸鈣以及德國司馬化工分散劑等，目前行業(yè)內(nèi)對臨時結(jié)合劑的添加量質(zhì)量百分比通常在5%以內(nèi)。
目前氮化硅結(jié)合碳化硅磚的成型工藝主要有半干法成型和注漿成型兩大類。其中半干法成型因為生產(chǎn)效率較高的優(yōu)勢應用更加普遍。在干燥工序中溫度和時間對產(chǎn)品質(zhì)量有較大影響。溫度過低或時間過短，都會導致胚體中殘留水分，在后續(xù)的氮化反應過程中誘發(fā)硅粉的氧化反應，從而降低氮化反應效率，影響產(chǎn)品質(zhì)量。溫度升高的快慢也會對產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。溫度升高太快不利于對高溫環(huán)境進行控制。過高的溫度會造成胚體表面出現(xiàn)裂紋。
氮化硅結(jié)合碳化硅磚的原料混煉成型后再氮化爐中高溫1400℃左右進行燒制，最終產(chǎn)品的質(zhì)量和行難呢過與氮化反應的溫度有著緊密關系。在硅粉與氮氣發(fā)生反應的過程中，大致經(jīng)歷兩個溫度段；首先是升溫階段，然后是原料的氮化反應階段。其中升溫階段裝置內(nèi)的溫度由初始溫度升高至1100℃左右，而原料氮化硅反應階段的溫度在1100~1350℃。
