氮化铝的性质与用途

氮化铝是共价键化合物，属于六方晶系，纤锌矿型的晶体结构，呈白色或灰白色。

化学性质

室温强度高，且强度随温度的升高下降较慢。氮化铝导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。具有优异的抗热震性。AlN的导热率是Al2O3的2～3倍，热压时强度比Al2O3还高。氮化铝对Al和其他熔融金属、砷化镓等具有良好的耐蚀性，尤其对熔融Al液具有极好的耐侵蚀性，还具有优良的电绝缘性和介电性质。但氮化铝的高温抗氧化性差，在大气中易吸潮、水解，和湿空气、水或含水液体接触产生热和氮并迅速分解。在2516℃分解，热硬度很高，即使在分解温度前也不软化变形。氮化铝和水在室温下也能缓慢地进行反应，而被水解。和干燥氧气在800℃以上进行反应。

生产方法

1.将氨和铝直接进行氮化反应，经粉碎、分级制得氮化铝粉末。或者将氧化铝和炭充分混合,在电炉中于1700℃还原制得氮化铝。

2.将高纯度铝粉脱脂(用乙醚抽提或在氮气流中加热到150℃)后，放到镍盘中，将盘放在石英或瓷制反应管内，在提纯的氮气流中慢慢地进行加热。氮化反应在820℃左右时发出白光迅速地进行。此时，必须大量通氮以防止反应管内出现减压。这个激烈的反应完毕后，在氮气流中冷却。由于产物内包有金属铝,可将其粉碎，并在氮气流中于1100～1200℃温度下再加热1～2h，即得到灰白色氮化铝。

另外，将铝在1200～1400℃下蒸发气化，使其与氮气反应即得到氮化铝的须状物(金属晶须)。此外,也有将AlCl3·NH3加成物进行热分解的制法。

3.直接氮化法 

将氮和铝直接进行氮化反应，经粉碎、分级制得。氮化铝产品质量受反应炉温、原料的预混合以及循环氮化铝粉末所占的混合比例、氮化铝比表面积等条件的影响。因此需严格控制工艺过程，得到稳定特性的氮化铝粉末(如比表面积、一次粒径、凝聚粒径、松密度和表面特性等)。

用途

1.氮化铝陶瓷是一种高技术新型陶瓷。氮化铝基板具有极高的热导率，无毒、耐腐蚀、耐高温，热化学稳定性好等特点,是大规模集成电路，半导体模块电路和大功率器件的理想封装材料、散热材料、电路元件及互连线承载体。也是提高高分子材料热导率和力学性能的添加料，氮化铝陶瓷还可用作熔炼有色金属和半导体材料砷化镓的坩埚、热电偶的保护管、高温绝缘件、微波介电材料、耐高温、耐腐蚀结构陶瓷及透明氮化铝微波陶瓷制品，用作高导热陶瓷生产原料及树脂填料等。氮化铝是电绝缘体，介电性能良好。砷化镓表面的氮化铝涂层，能保护它在退火时免受离子的注入。

2.氮化铝可用作高导热陶瓷生产原料、AlN陶瓷基片原料、树脂填料等。

储运条件

干性的保护气体下处置，保持贮藏器密封，放入紧密的贮藏器内,储存在阴凉,干燥的地方。