Aluminiumnitrid

aluminiumnitrid

     Al 3+          N 3−
Generel
Systematisk
navn		 aluminiumnitrid
Chem. formel AlN _
Fysiske egenskaber
Stat hvidt til lysegult pulver
Molar masse 40,9882 g/ mol
Massefylde 3,260 g/cm³
Termiske egenskaber
Temperatur
 •  smeltning 2200°C
 •  kogning 2517°C
Oud. Varmekapacitet 740 J/(kg K)
Varmeledningsevne 285 W/(m K)
Kemiske egenskaber
Opløselighed
 • i vand nedbrydes
Optiske egenskaber
Brydningsindeks 1,9-2,2
Struktur
Koordinationsgeometri tetraedrisk
Krystal struktur wurtzite type
Klassifikation
Reg. CAS nummer 24304-00-5
PubChem 90455
Reg. EINECS nummer 246-140-8
SMIL   N#[Al]
InChI   InChI=1S/Al.NPIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N
CHEBI 50884
ChemSpider 81668
Sikkerhed
NFPA 704 NFPA 704 firfarvet diamant 0 en 0
Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet.

Aluminiumnitrid ( aluminitrid ) er en binær uorganisk kemisk forbindelse af aluminium med nitrogen . Den kemiske formel  er AlN .

Historie

Aluminiumnitrid blev først syntetiseret i 1877, men det var først i midten af ​​1980'erne, at dets betydning for praktiske anvendelser i mikroelektronik blev værdsat på grund af dets relativt høje varmeledningsevne for keramiske materialer ( 70-210 W m - 1 K - 1  for polykrystallinsk materiale og op til 275 W m – 1 K – 1  for enkeltkrystaller). Dette materiale er af interesse som et ikke-giftigt alternativ til berylliumoxid . Metalliseringsmetoder gør det muligt for forbindelsen at blive brugt i elektronik i stedet for aluminiumoxid og berylliumoxid .

Fysiske egenskaber

Aluminiumnitrid er et materiale med kovalente bindinger med en sekskantet krystalstruktur af wurtzit- typen . Den krystallografiske gruppe for denne struktur er .

Kemiske egenskaber

Hvidt pulver eller farveløse gennemsigtige krystaller. Opløses langsomt i varme mineralsyrer . Kold HCl , H 2 SO 4 , HNO 3 og aqua regia har ringe effekt, kold HF har ikke.

Koncentrerede varme alkaliopløsninger nedbrydes ved frigivelse af NH 3 . Stoffet er modstandsdygtigt over for høje temperaturer i inaktive atmosfærer.

I luft sker overfladeoxidation over 700 °C, og overfladeoxiderede lag 5-10 nm tykke blev fundet ved stuetemperatur. Dette aluminiumoxidlag beskytter mod oxidation op til 1370 °C. Over denne temperatur forekommer bulkoxidation af materialet.

Aluminiumnitrid er stabilt i hydrogen- og kuldioxidatmosfære op til 980 °C. Stoffet reagerer langsomt med uorganiske syrer ved grænserne af krystalkorn, også med stærke alkalier. Hydrolyserer langsomt i vand.

Ansøgning

Tilhører klassen af ​​ikke-oxid keramik.

Henter

Reduktion af Al 2 O 3 med kul i en nitrogenatmosfære :

Aluminiumnitrid kan også opnås ved nitrering (uden oxygen) med aluminiumspulver:

At lede ammoniak gennem smeltet aluminium :

Links