氮化硅結合碳化硅磚的礦物組成以SiC為主，其次為結合相a-Si3N4和β-Si3N4以其優良的組織結構、良好的抗氧化性、抗冰晶石等熔體的化學侵蝕性和密度大、強度高、熱震穩定性好、導熱性好、電阻值高等特點取代碳素材料已在鋁電解槽中已被廣泛應用。

氮化硅結合碳化硅磚是以氮化硅為結合劑，由細粉裝Si和SiC混合成型的坯體，在氮化窯爐中于1300~1450℃的氮氣氣氛下加熱而制得的。具有優良的抗冰晶石、氟化鋁、氟化鈉和氟化鈣等熔化侵蝕性和抗氧化性，是一種由發展前途的結合碳化硅材料。

冰晶石在電解還原鋁中起著重要的作用，但其對一般耐火材料具有較強的侵蝕性。而將氮化硅結合碳化硅埋入冰晶石介質中，在1050℃恒溫20h后，試樣體積膨脹率非常低，一直持續保溫到100h，試樣體積基本趨于穩定，不再變化。這是由于氮化硅結合碳化硅與冰晶石反應生成粘度較高的NaALSiO4。而制品中Si3N4相對含量增加，會進一步提高耐火材料的抗冰晶石溶體侵蝕性能。氮化硅結合碳化硅磚以其優異的高溫力學性能和熱學性能，已被廣泛用作鋁電解槽側墻材料。

鋁電解用側部炭塊和石墨化炭磚與氮化硅結合碳化硅比較其性能見下表

由表可以看出Si3N4結合SiC磚與傳統炭塊相比，其優點是；①提高使用壽命，因其抗冰晶石等侵蝕能力較強，抗氧化性能也較好，②機械強度較好，可減小襯里厚度，使槽內工作容積增大，電極能量相應增大；③降低單位電耗，因為電導率較高，容易形成爐幫，減小水平電流，使電損失相應減小。總之使用Si3N4結合SiC磚比使用傳統材料（炭塊）能大幅度提高鋁電解槽襯里的壽命，節約能源，材料等。

氮化硅結合碳化硅磚不受鋁液腐蝕的特性及其優異的熱性能使其在制鋁行業中廣泛應用。采用優質氮化硅結合碳化硅材料取代傳統的碳素材料在電解槽側墻上使用，已取得顯著的效益。氮化硅結合碳化硅磚已在多家公司多臺240KA、320KA型的鋁電解槽側墻上已使用5年，爐壁外部溫度仍未升高，這表明其爐壁襯里材料還未被損壞。傳統的電解槽側墻材料主要為預培炭磚和石墨化炭磚。雖然炭素材料在非氧化氣氛下有強的抗堿侵蝕能力，但是它極易被氧化，強度低和抗剝落能力差，因而在電解槽中使用易于損毀。主要原因：①鈉的引入引起膨脹、疏松、分層；②在鋁液中溶解形成AL4C3導致加大熔渣對炭表面的潤濕性，進一步促進電解質的滲透；③抗氧化性很差，氧化以后破壞了設計的傳熱結構，爐幫熔化，固液直接接觸，侵蝕速度加快；④電阻小，造成水平電流，降低了電流效率。