氮化鋁析出溫度是多少
1. 氮化鋁的歷史
氮化鋁於1877年首次合成。至1980年代,因氮化鋁是一種陶瓷絕緣體(聚晶體物料為 70-210 W‧m−1‧K−1,而單晶體更可高達 275 W‧m−1‧K−1 ),使氮化鋁有較高的傳熱能力,至使氮化鋁被大量應用於微電子學。與氧化鈹不同的是氮化鋁無毒。氮化鋁用金屬處理,能取代礬土及氧化鈹用於大量電子儀器。氮化鋁可通過氧化鋁和碳的還原作用或直接氮化金屬鋁來制備。氮化鋁是一種以共價鍵相連的物質,它有六角晶體結構,與硫化鋅、纖維鋅礦同形。此結構的空間組為P63mc。要以熱壓及焊接式才可製造出工業級的物料。物質在惰性的高溫環境中非常穩定。在空氣中,溫度高於700℃時,物質表面會發生氧化作用。在室溫下,物質表面仍能探測到5-10納米厚的氧化物薄膜。直至1370℃,氧化物薄膜仍可保護物質。但當溫度高於1370℃時,便會發生大量氧化作用。直至980℃,氮化鋁在氫氣及二氧化碳中仍相當穩定。礦物酸通過侵襲粒狀物質的界限使它慢慢溶解,而強鹼則通過侵襲粒狀氮化鋁使它溶解。物質在水中會慢慢水解。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〕。
2. 氮化鋁陶瓷的結構
AIN晶體以〔AIN4〕四面體為結構單元共價鍵化合物,具有纖鋅礦型結構,屬六方晶系。化學組成 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(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
Ø(1)熱導率高(約320W/m·K),接近BeO和SiC,是Al2O3的5倍以上;
Ø(2)熱膨脹系數(4.5×10-6℃)與Si(3.5-4×10-6℃)和GaAs(6×10-6℃)匹配;
Ø(3)各種電性能(介電常數、介質損耗、體電阻率、介電強度)優良;
Ø(4)機械性能好,抗折強度高於Al2O3和BeO陶瓷,可以常壓燒結;
Ø(5)光傳輸特性好;
Ø(6)無毒;
3. 氮化鋁和氫氧化鈉溶液反應產生氨氣溢出的臨界溫度是多少
氮化鋁與氫氧化鈉溶液反應時會先和水反應生成氫氧化鋁和氨氣,後氫氧化鋁與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和水,所以氮化鋁和氫氧化鈉反應生成氨氣的實質為氮化鋁和水反應,而氨的標准蒸發溫度是-33.35℃,故高於這個溫度就可以使氨氣逸出。其實在室溫下做實驗就可以了,不需要加熱。
4. 氮化鋁的化學式和其晶體類型,以及結構
品 名:氮化鋁
拼音:danhualv
英文名稱:alumin(i)um nitride
說明:AlN屬類金剛石氮化物。密度3.05,最高可穩定到2200℃。室溫強度高,且強度隨溫度的升高下降較慢。導熱性好,熱膨脹系數小,是良好的耐熱沖擊材料。抗熔融金屬侵蝕的能力強,是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。氮化鋁還是電絕緣體,介電性能良好,用作電器元件也很有希望。砷化鎵表面的氮化鋁塗層,能保護它在退火時免受離子的注入。氮化鋁還是由六方氮化硼轉變為立方氮化硼的催化劑。可由鋁粉在氨或氮氣氛中800~1000℃合成,產物為白色到灰藍色粉末。或由Al2O3-C-N2體系在1600~1750℃反應合成,產物為灰白色粉末。塗層可由AlCl3-NH3體系通過氣相沉積法合成。
5. 什麼設備可以有效降低氮化鋁陶瓷加工泛白的情況
氮化鋁陶瓷是以氮化鋁為主晶相的陶瓷,具有導熱高、絕緣性好、介電常數低等特點,氮化鋁晶體以四面體為結構單元共價鍵化合物,具有纖鋅礦型結構,屬六方晶系。化學組成 鋁65.81%,氮 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(4.0-6.0)*10^-6/℃。多晶氮化鋁熱導率達260W/(m.k),比氧化鋁高5-8倍,所以耐熱沖擊好,能耐2200℃的極熱。
6. 氮化硅和氮化鋁性能
氮化硅,
分子式為Si3N4,是一種重要的結構陶瓷材料。它是一種超硬物質,本身具有潤滑性,並且耐磨損;除氫氟酸外,它不與其他無機酸反應(反應方程式:Si3N4+4HF+9H2O=====3H2SiO3(沉澱)+4NH4F),抗腐蝕能力強,高溫時抗氧化。而且它還能抵抗冷熱沖擊,在空氣中加熱到1 000 ℃以上,急劇冷卻再急劇加熱,也不會碎裂。正是由於氮化硅陶瓷具有如此優異的特性,人們常常利用它來製造軸承、氣輪機葉片、機械密封環、永久性模具等機械構件。如果用耐高溫而且不易傳熱的氮化硅陶瓷來製造發動機部件的受熱面,不僅可以提高柴油機質量,節省燃料,而且能夠提高熱效率。我國及美國、日本等國家都已研製出了這種柴油機。
相對分子質量140.28。灰色、白色或灰白色。六方晶系。晶體呈六面體。密度3.44。硬度9~9.5,努氏硬度約為2200,顯微硬度為32630MPa。熔點1900℃(加壓下)。通常在常壓下1900℃分解。比熱容為0.71J/(g·K)。生成熱為-751.57kJ/mol。熱導率為16.7W/(m·K)。線膨脹系數為2.75×10-6/℃(20~1000℃)。不溶於水。溶於氫氟酸。在空氣中開始氧化的溫度1300~1400℃。比體積電阻,20℃時為1.4×105 ·m,500℃時為4×108 ·m。彈性模量為28420~46060MPa。耐壓強度為490MPa(反應燒結的)。1285攝式度時與二氮化二鈣反應生成二氮硅化鈣,600度時使過渡金屬還原,放出氮氧化物。抗彎強度為147MPa。可由硅粉在氮氣中加熱或鹵化硅與氨反應而製得。可用作高溫陶瓷原料。
氮化硅陶瓷材料具有熱穩定性高、抗氧化能力強以及產品尺寸精確度高等優良性能。由於氮化硅是鍵強高的共價化合物,並在空氣中能形成氧化物保護膜,所以還具有良好的化學穩定性,1200℃以下不被氧化,1200~1600℃生成保護膜可防止進一步氧化,並且不被鋁、鉛、錫、銀、黃銅、鎳等很多種熔融金屬或合金所浸潤或腐蝕,但能被鎂、鎳鉻合金、不銹鋼等熔液所腐蝕。
氮化硅陶瓷材料可用於高溫工程的部件,冶金工業等方面的高級耐火材料,化工工業中抗腐蝕部件和密封部件,機械加工工業的刀具和刃具等。
氮化硅陶瓷製品的生產方法有兩種,即反應燒結法和熱壓燒結法。反應燒結法是將硅粉或硅粉與氮化硅粉的混合料按一般陶瓷製品生產方法成型。然後在氮化爐內,在1150~1200℃預氮化,獲得一定強度後,可在機床上進行機械加工,接著在1350~1450℃進一步氮化18~36h,直到全部變為氮化硅為止。這樣製得的產品尺寸精確,體積穩定。熱壓燒結法則是將氮化硅粉與少量添加劑(如MgO、Al2O3、MgF2、AlF3或Fe2O3等),在19.6MPa以上的壓力和1600~1700℃條件下壓熱成型燒結。通常熱壓燒結法製得的產品比反應燒結製得的產品密度高,性能好。附表1中列出了這兩種方法生產的氮化硅陶瓷的性能。
由於氮化硅與碳化硅、氧化鋁、二氧化釷、氮化硼等能形成很強的結合,所以可用作結合材料,以不同配比進行改性。
氮化鋁
中文名稱:氮化鋁
拼音:danhualv
英文名稱:alumin(i)um nitride
分子式:AlN
分子量:40.99
密度:3.235g/cm3
說明:AlN是原子晶體,屬類金剛石氮化物,最高可穩定到2200℃。室溫強度高,且強度隨溫度的升高下降較慢。導熱性好,熱膨脹系數小,是良好的耐熱沖擊材料。抗熔融金屬侵蝕的能力強,是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。氮化鋁還是電絕緣體,介電性能良好,用作電器元件也很有希望。砷化鎵表面的氮化鋁塗層,能保護它在退火時免受離子的注入。氮化鋁還是由六方氮化硼轉變為立方氮化硼的催化劑。室溫下與水緩慢反應.可由鋁粉在氨或氮氣氛中800~1000℃合成,產物為白色到灰藍色粉末。或由Al2O3-C-N2體系在1600~1750℃反應合成,產物為灰白色粉末。或氯化鋁與氨經氣相反應製得.塗層可由AlCl3-NH3體系通過氣相沉積法合成。
應用
有報告指現今大部分研究都在開發一種以半導體(氮化鎵或合金鋁氮化鎵)為基礎且運行於紫外線的發光二極體,而光的波長為250納米。在2006年5月有報告指一個無效率的二極體可發出波長為210納米的光波[1]。以真空紫外線反射率量出單一的氮化鋁晶體上有6.2eV的能隙。理論上,能隙允許一些波長為大約200納米的波通過。但在商業上實行時,需克服不少困難。氮化鋁應用於光電工程,包括在光學儲存介面及電子基質作誘電層,在高的導熱性下作晶片載體,以及作軍事用途。
由於氮化鋁壓電效應的特性,氮化鋁晶體的外延性伸展也用於表面聲學波的探測器。而探測器則會放置於矽晶圓上。只有非常少的地方能可靠地製造這些細的薄膜。
7. 氮化鋁在多少溫度下分解,生成氧化鋁
氮化鋁屬類金剛石氮化物,最高可穩定到2200℃。
8. 急問氮化鋁的制備、性質及用途
中文名稱:氮化鋁
拼音:danhualv
英文名稱:alumin(i)um nitride
分子式:AlN
分子量:40.99
密度:3.235g/cm3
說明:AlN屬類金剛石氮化物,最高可穩定到2200℃。室溫強度高,且強度隨溫度的升高下降較慢。導熱性好,熱膨脹系數小,是良好的耐熱沖擊材料。抗熔融金屬侵蝕的能力強,是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。氮化鋁還是電絕緣體,介電性能良好,用作電器元件也很有希望。砷化鎵表面的氮化鋁塗層,能保護它在退火時免受離子的注入。氮化鋁還是由六方氮化硼轉變為立方氮化硼的催化劑。室溫下與水緩慢反應.可由鋁粉在氨或氮氣氛中800~1000℃合成,產物為白色到灰藍色粉末。或由Al2O3-C-N2體系在1600~1750℃反應合成,產物為灰白色粉末。或氯化鋁與氨經氣相反應製得.塗層可由AlCl3-NH3體系通過氣相沉積法合成。
1.氮化鋁粉末純度高,粒徑小,活性大,是製造高導熱氮化鋁陶瓷基片的主要原料。
2.氮化鋁陶瓷基片,熱導率高,膨脹系數低,強度高,耐高溫,耐化學腐蝕,電阻率高,介電損耗小,是理想的大規模集成電路散熱基板和封裝材料。
工藝路線:氮化鋁粉末採用碳熱還原氮化法;高導熱氮化鋁陶瓷基片採用氛常壓燒結法。
9. 氧化鋁氮化鋁是絕緣體還是半導體
都是絕緣體。
10. 求氮化鋁的化學性質及物理性質
AlN是原子晶體,屬類金剛石氮化物,最高可穩定到2200℃。室溫強度高,且強度隨溫度的升高下降較慢。導熱性好,熱膨脹系數小,是良好的耐熱沖擊材料。抗熔融金屬侵蝕的能力強,是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。氮化鋁還是電絕緣體,介電性能良好,用作電器元件也很有希望。砷化鎵表面的氮化鋁塗層,能保護它在退火時免受離子的注入。氮化鋁還是由六方氮化硼轉變為立方氮化硼的催化劑。室溫下與水緩慢反應.