制備氮化鋁（AlN）粉末常用的合成方法

2022-01-07 12:09:54

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氮化鋁（AlN）是一種新型無機(jī)材料，氮化鋁粉末的方法有鋁粉直接氮化法、氧化鋁碳熱還原法、溶膠法、自蔓燃法、等離子合成法、含ALN鍵聚合物分解法、化學(xué)氣相沉積法、水引發(fā)固相發(fā)應(yīng)法、溶膠-凝膠法等。下面為大家介紹下氮化鋁粉末常用的合成法。

1)鋁粉直接氮化法

ALN+N2→2ALN 將鋁粉放入通有氮?dú)馀c氨氣的反應(yīng)的反應(yīng)爐中加熱到600℃開始反應(yīng)。這是一種思路簡單而直接易行的方法，能合成大量純度較高的ALN粉，沒什么副反應(yīng)，目前已經(jīng)大規(guī)模的生產(chǎn)。

但是這種方法一般難以得到顆粒微細(xì)、粒度均勻的氮化鋁粉末，通常需要后處理。還有AL顆粒表面氮化后形成ALN層會阻礙氮?dú)庀蝾w粒的中心的擴(kuò)散，因此采用這種方法轉(zhuǎn)化率也是一個(gè)重要的問題。

2）氧化鋁的碳熱還原法

Al203+3C+N2→2AlN+3CO 這種方法目前運(yùn)用在工業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)用廣泛，對其研究進(jìn)行的比較深入。

在該法中制備氮化鋁粉體中常加入氧化鈣、氟化鈣、氧化釔等作為催化劑，其中加氟化鈣更有效的降低活化能，提高反應(yīng)速率。這種制備的氮化鋁粉末純度高，成形和燒結(jié)性能好，但合成溫度高反應(yīng)時(shí)間長，粉末粒度較大。

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