氮化鋁的應用：壓電裝置應用：氮化鋁具備高電阻率，高熱導率(為Al2O3的8-10倍)，與硅相近的低膨脹系數(shù)，是高溫和高功率的電子器件的理想材料。電子封裝基片材料：常用的陶瓷基片材料有氧化鈹、氧化鋁、氮化鋁等，其中氧化鋁陶瓷基板的熱導率低，熱膨脹系數(shù)和硅不太匹配；氧化鈹雖然有優(yōu)良的性能，但其粉末有劇毒。在現(xiàn)有可作為基板材料使用的陶瓷材料中，氮化硅陶瓷抗彎強度很高，耐磨性好，是綜合機械性能很好的陶瓷材料，同時其熱膨脹系數(shù)很小。而氮化鋁陶瓷具有高熱導率、好的抗熱沖擊性、高溫下依然擁有良好的力學性能。氮化鋁的價格高居不下，每公斤上千元的價格也在一定程度上限制了它的應用。上海多孔氧化鋁廠家

氮化鋁陶瓷是以氮化鋁(AIN)為主晶相的陶瓷。AIN晶體以〔AIN4〕四面體為結(jié)構(gòu)單元共價鍵化合物，具有纖鋅礦型結(jié)構(gòu)，屬六方晶系?；瘜W組成 AI 65.81%，N 34.19%，比重3.261g/cm3，白色或灰白色，單晶無色透明，常壓下的升華分解溫度為2450℃。為一種高溫耐熱材料。熱膨脹系數(shù)（4.0-6.0）X10-6/℃。多晶AIN熱導率達260W/(m.k)，比氧化鋁高5-8倍，所以耐熱沖擊好，能耐2200℃的極熱。此外，氮化鋁具有不受鋁液和其它熔融金屬及砷化鎵侵蝕的特性，特別是對熔融鋁液具有極好的耐侵蝕性。性能指標：各種電性能(介電常數(shù)、介質(zhì)損耗、體電阻率、介電強度)優(yōu)良；機械性能好，抗折強度高于Al2O3和BeO陶瓷，可以常壓燒結(jié)；光傳輸特性好；無毒。上海多孔氧化鋁廠家陶瓷電子基板和封裝材料領域，其性能遠超氧化鋁。

目前，氮化鋁也存在一些問題。其一是粉體在潮濕的環(huán)境極易與水中羥基形成氫氧化鋁，在AlN粉體表面形成氧化鋁層，氧化鋁晶格溶入大量的氧，降低其熱導率，而且也改變其物化性能，給AlN粉體的應用帶來困難。抑制AlN粉末的水解處理主要是借助化學鍵或物理吸附作用在AlN顆粒表面涂覆一種物質(zhì)，使之與水隔離，從而避免其水解反應的發(fā)生。目前抑制水解處理的方法主要有：表面化學改性和表面物理包覆。其二是氮化鋁的價格高居不下，每公斤上千元的價格也在一定程度上限制了它的應用。制備氮化鋁粉末一般都需要較高的溫度，從而導致生產(chǎn)制備過程中的能耗較高，同時存在安全風險，這也是一些高溫制備方法無法實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的主要弊端。再者是生產(chǎn)制備過程中的雜質(zhì)摻入或者有害產(chǎn)物的生成問題，例如碳化還原反應過量碳粉的去除問題，以及化學氣相沉積法的氯化氫副產(chǎn)物的去除問題，這都要求制備氮化鋁的過程中需對反應產(chǎn)物進行提純，這也導致了生產(chǎn)制備氮化鋁的成本居高不下。

提高氮化鋁陶瓷熱導率的途徑：選擇合適的燒結(jié)工藝，熱壓燒結(jié)：熱壓燒結(jié)是指在機械壓力和溫度同時作用下，對粉料進行燒結(jié)獲得致密塊體的過程。熱壓燒結(jié)可以使加熱燒結(jié)和加壓成型同時進行。在高溫下坯體持續(xù)受到壓力作用，粉末原料處于熱塑性狀態(tài)，有利于物質(zhì)的擴散和流動，并且外加壓力抵消了形變阻力，促進了粉末顆粒之間的接觸。熱壓燒結(jié)可以降低氮化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度，而且不用燒結(jié)助劑也能使氮化鋁燒結(jié)致密，且除氧能力強，但是缺點是設備昂貴，而且只能制備形狀簡單的樣品。利用AIN陶瓷耐熱耐熔體侵蝕和熱震性，可制作Al蒸發(fā)皿、磁流體發(fā)電裝置及高溫透平機耐蝕部件。

環(huán)氧樹脂/AlN復合材料：作為封裝材料，需要良好的導熱散熱能力，且這種要求愈發(fā)嚴苛。環(huán)氧樹脂作為一種有著很好的化學性能和力學穩(wěn)定性的高分子材料，它固化方便，收縮率低，但導熱能力不高。通過將導熱能力優(yōu)異的AlN納米顆粒添加到環(huán)氧樹脂中，可有效提高材料的熱導率和強度。TiN/AlN復合材料：TiN具有高熔點、硬度大、跟金屬同等數(shù)量級的導電導熱性以及耐腐蝕等優(yōu)良性質(zhì)。在AlN基體中添加少量TiN，根據(jù)導電滲流理論，當摻雜量達到一定閾值，在晶體中形成導電通路，可以明顯調(diào)節(jié)AlN燒結(jié)體的體積電阻率，使之降低2~4個數(shù)量級。而且兩種材料所制備的復合陶瓷材料具有雙方各自的優(yōu)勢，高硬度且耐磨，也可以用作高級研磨材料。氮化鋁可以抵抗大部分融解的鹽的侵襲，包括氯化物及冰晶石〔即六氟鋁酸鈉〕。上海多孔氧化鋁廠家

氮化鋁陶瓷基板具有導熱效率高、力學性能好、耐腐蝕、電性能優(yōu)、可焊接等特點。上海多孔氧化鋁廠家

氮化鋁陶瓷是一種綜合性能優(yōu)良的新型陶瓷材料，具有優(yōu)良的熱傳導性、可靠的電絕緣性、低的介電常數(shù)和介電損耗、無毒以及與硅相匹配的熱膨脹系數(shù)等一系列優(yōu)良特性，被認為是新一代高集程度半導體基片和電子器件封裝的理想材料，受到了國內(nèi)外研究者的較廣重視。理論上，氮化鋁的熱導率接近于氧化鈹?shù)臒釋剩捎谘趸斢袆《?，在工業(yè)生產(chǎn)中逐漸被停止使用。與其它幾種陶瓷材料相比較，氮化鋁陶瓷綜合性能優(yōu)良，非常適用于半導體基片和結(jié)構(gòu)封裝材料，在電子工業(yè)中的應用潛力非常巨大。另外，氮化鋁還耐高溫，耐腐蝕，不為多種熔融金屬和融鹽所浸潤，因此，可用作高級耐火材料和坩堝材料，也可用作防腐蝕涂層，如腐蝕性物質(zhì)的容器和處理器的里襯等。氮化鋁粉末還可作為添加劑加入各種金屬或非金屬中來改善這些材料的性能。高純度的氮化鋁陶瓷呈透明狀，可用作電子光學器件。氮化鋁還具有優(yōu)良的耐磨耗性能，可用作研磨材料和耐磨損零件。上海多孔氧化鋁廠家

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