氮化鋁是壹種綜合性能優良的陶瓷材料。
氮化鋁(AlN)是壹種六方纖鋅礦結構的***價鍵化合物,晶格參數為a=3.114,c=4.986。純氮化鋁呈藍白色,通常為灰色或灰白色,是典型的III-Ⅴ族寬禁帶半導體材料。
氮化鋁(AlN)具有高強度、高體積電阻率、高絕緣耐壓、熱膨脹系數、與矽匹配好等特性,不但用作結構陶瓷的燒結助劑或增強相,尤其是在近年來大火的陶瓷電子基板和封裝材料領域,其性能遠超氧化鋁。
氮化鋁粉體的制備工藝主要有直接氮化法和碳熱還原法,此外還有自蔓延合成法、高能球磨法、原位自反應合成法、等離子化學合成法及化學氣相沈澱法等。
氮化鋁的發展
由於氮化鋁是***價化合物,自擴散系數小,熔點高,導致其難以燒結,直到20世紀50年代,人們才首次成功制得氮化鋁陶瓷,並作為耐火材料應用於純鐵、鋁以及鋁合金的熔煉。自20世紀70年代以來,隨著研究的不斷深入,氮化鋁的制備工藝日趨成熟,其應用範圍也不斷擴大。
尤其是進入21世紀以來,隨著微電子技術的飛速發展,電子整機和電子元器件正朝著微型化、輕型化、集成化,以及高可靠性和大功率輸出等方向發展,越來越復雜的器件對基片和封裝材料的散熱提出了更高要求,進壹步促進了氮化鋁產業的蓬勃發展。