近年来随着以SiC、Si₃N₄、SiAlON为代表的Si基陶瓷材料的广泛应用，选用廉价原料煤矸石在非氧化条件下合成Si基材料成为材料工作者关注的热点之一。西安建筑科技大学的研究人员在氮化条件下，用炭黑作为还原剂，以反应产物为研究对象，分析和研究了煤矸石在氮气气氛下煅烧生成目标产物X相（3Al₂O₃∙2SiO₂∙AlN含氮莫来石）、β´-SiAlON和O´-SiAlON的反应条件。

试验原料：内蒙古煤矸石（w（SiO₂）＝46.31％、w（Al₂O₃）＝36.00％，粒径选取≤0.045 mm，≤0.147 mm以及1～0 mm），炭黑（w（C）＞98.7％）、特级矾土颗粒和细粉（w（Al₂O₃）＞85％），另外还有刚玉、石英颗粒和细粉，添加剂TiO₂和Fe₂O₃为工业纯，结合剂为亚硫酸纸浆废液。