O nitreto de alumínio é um composto de ligação covalente, pertencente à família dos cristais hexagonais

O nitreto de alumínio é um composto de ligação covalente, pertencente à família dos cristais hexagonais, com estrutura cristalina chumbo-zinco, de cor branca ou branca acinzentada.

Fórmula química: AlN

Número de login CAS: 24304-00-5

Peso molecular: 40,9882

O nitreto de alumínio, composto de ligação covalente, é uma ligação covalente de rede, que pertence ao nitreto semelhante ao diamante, família de cristais hexagonais, estrutura cristalina do tipo wurtzita, não tóxica, branca ou cinza. O nitreto de alumínio (AlN) é um mineral sintetizado artificialmente que não existe naturalmente na natureza. A estrutura cristalina do AlN é do tipo wurtzita hexagonal, que tem as vantagens de baixa densidade (3,26g/cm3), alta resistência, boa resistência ao calor (cerca de 3060 ℃ decomposição), alta condutividade térmica, resistência à corrosão, etc.

Nitreto de alumínio (AlN) pode ser estabilizado até 2200 ℃. A resistência à temperatura ambiente é alta e a resistência diminui lentamente com o aumento da temperatura. Com boa condutividade térmica e pequeno coeficiente de expansão térmica, é um bom material de impacto resistente ao calor. Forte resistência à erosão do metal fundido, tornando-o um material de cadinho ideal para fusão e fundição de ferro puro, alumínio ou ligas de alumínio.

AlN é uma ligação covalente de rede, um nitreto semelhante ao diamante, que pode ser estabilizado a 2200 ℃ at most. The room temperature strength is high, and the strength decreases slowly with the increase of temperature. With good thermal conductivity and small coefficient of thermal expansion, it is a good heat-resistant impact material. Strong resistance to molten metal erosion, making it an ideal crucible material for melting and casting pure iron, aluminum, or aluminum alloys. Aluminum nitride is still an electrical insulator with good dielectric properties, and it is also very promising for use as an electrical component. The aluminum nitride coating on the surface of gallium arsenide can protect it from ion implantation during annealing. Aluminum nitride is also a catalyst for transforming hexagonal Boron nitride into cubic Boron nitride. Slow reaction with water at room temperature. It can be synthesized from aluminum powder in ammonia or nitrogen atmosphere at 800-1000 ℃, e o produto é um pó branco a azul acinzentado. Alternativamente, pode ser sintetizado a partir do sistema Al2O3-C-N2 em 1600~1750 ℃, resultando em um pó branco acinzentado. Ou cloreto de alumínio e amônia através da reação em fase de vapor. O revestimento pode ser sintetizado por deposição de vapor do sistema AlCl3-NH3.

O nitreto de alumínio foi sintetizado pela primeira vez em 1877. Na década de 1980, porque o nitreto de alumínio era um isolante cerâmico (o material policristalino tinha 70-210 W · m − 1 · k − 1, e cristal único pode chegar a 275 W · m − 1 · k − 1), o nitreto de alumínio tinha uma alta capacidade de transferência de calor, de modo que o nitreto de alumínio era amplamente utilizado na microeletrônica. Ao contrário do óxido de berílio, o nitreto de alumínio não é tóxico. O nitreto de alumínio é tratado com metal, podendo substituir a bauxita e o óxido de berílio em um grande número de instrumentos eletrônicos.

It can be prepared by the reduction of óxido de alumínio and carbon or by directly nitriding the metal aluminum. Aluminum nitride is a substance connected by Covalent bond. It has hexagonal crystal structure and is isomorphic with Zinc sulfide and fibrous zinc ore. The spatial group of this structure is P63mc. Industrial grade materials can only be manufactured by hot pressing and welding. Substances are very stable in inert high-temperature environments. When the temperature is above 700 ℃ no ar, a oxidação ocorre na superfície da substância. À temperatura ambiente, filmes de óxido com espessura de 5 a 10 nanômetros ainda podem ser detectados na superfície da substância. até 1370 ℃, o filme de óxido ainda pode proteger a substância. Mas quando a temperatura é superior a 1370 ℃, ocorrerá uma grande quantidade de oxidação. até 980 ℃, o nitreto de alumínio permanece relativamente estável em hidrogênio e dióxido de carbono. Os ácidos minerais dissolvem lentamente as substâncias granulares invadindo seus limites, enquanto as bases fortes dissolvem o nitreto de alumínio granular invadindo-o. A substância irá hidrolisar lentamente em água. O nitreto de alumínio pode resistir à invasão da maioria dos sais fundidos, incluindo cloretos e criolita [ou seja, hexafluoroaluminato de sódio].

característica

(1) Alta condutividade térmica (cerca de 20W/m · K), próximo ao BeO e SiC, mais de 5 vezes superior ao Al2O3;

(2) Coeficiente de expansão térmica (4,5 × 10-6 ℃) e Si (3,5-4 × 10-6 ℃) e GaAs (6 × 10-6 ℃) Coincidindo;

(3) Várias propriedades elétricas (constante dielétrica, perda dielétrica, resistividade volumétrica, rigidez dielétrica) são excelentes;

(4) Boas propriedades mecânicas, maior resistência à flexão do que a cerâmica Al2O3 e BeO, e pode ser sinterizado sob pressão normal;

(5) Alta pureza;

(6) Boas características de transmissão óptica;

(7) Não tóxico;

(8) Pode ser produzido pelo processo de fundição. É um substrato promissor e material de embalagem para circuitos integrados de alta potência.

aplicativo

É um bom material de impacto resistente ao calor e um material de cadinho ideal para fusão e fundição de ferro puro, alumínio ou liga de alumínio

Há relatos de que a maioria das pesquisas atuais está desenvolvendo um diodo emissor de luz (LED) baseado em semicondutores que opera em luz ultravioleta, com um comprimento de onda de 250 nanômetros. Em maio de 2006, houve um relatório afirmando que um diodo ineficiente poderia emitir ondas de luz com um comprimento de onda de 210 nanômetros. Uma lacuna de energia de 6,2 eV foi medida em um único cristal de nitreto de alumínio usando refletância ultravioleta a vácuo. Em teoria, o gap de energia permite a passagem de algumas ondas com comprimento de onda de aproximadamente 200 nanômetros. Mas quando implementado nos negócios, muitas dificuldades precisam ser superadas. O nitreto de alumínio é usado em optoeletrônica, incluindo interface de armazenamento óptico e matriz eletrônica como camada induzida, portadora de chip sob alta condutividade térmica e uso militar.

Devido à piezoeletricidade do nitreto de alumínio, a extensão Extensionality dos cristais de nitreto de alumínio também é usada para detectores de ondas acústicas de superfície. O detector será colocado em uma bolacha de silício. Apenas muito poucos lugares podem fabricar de forma confiável esses filmes finos.

A cerâmica de nitreto de alumínio tem as características de alta temperatura ambiente e resistência a altas temperaturas, baixo coeficiente de expansão e boa condutividade térmica, e pode ser usada como materiais de troca de calor para componentes estruturais de alta temperatura.

Utilizando a resistência à corrosão da cerâmica de nitreto de alumínio para metais e ligas como ferro e alumínio, ela pode ser usada como cadinho e material de molde de fundição para a fusão de metais como Al, Cu, Ag e Pb.

informação segura

WGK Alemanha: 3

Categoria de perigo: 4.1

Instruções de segurança: S26-S37/39

Nível de embalagem: II

Código de transporte de mercadorias perigosas: UN3178

Rótulo de mercadorias perigosas: Xi: Irritante;

Código da categoria de perigo: R36/37/38