Нитрид алюминия

Запрос «AlN» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Нитрид алюминия
     Al3+          N3−
     Al3+          N3−
Aluminium Nitride.jpg
Общие
Систематическое
наименование
нитрид алюминия
Хим. формула AlN
Физические свойства
Состояние порошок от белого до светло-жёлтого цвета
Молярная масса 40,9882 г/моль
Плотность 3,260 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления 2200 °C
 • кипения 2517 °C
Уд. теплоёмк. 740 Дж/(кг·К)
Теплопроводность 285 Вт/(м·K)
Химические свойства
Растворимость
 • в воде разлагается
Оптические свойства
Показатель преломления 1,9–2,2
Структура
Координационная геометрия тетраэдральная
Кристаллическая структура типа вюрцита
Классификация
Рег. номер CAS 24304-00-5
PubChem 90455
Рег. номер EINECS 246-140-8
SMILES N#[Al]
InChI InChI=1S/Al.NPIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N
ChEBI 50884
ChemSpider 81668
Безопасность
NFPA 704

NFPA 704 four-colored diamond

1

Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Нитри́д алюми́ния (алюмонитри́д) — бинарное неорганическое химическое соединение алюминия с азотом. Химическая формула — AlN.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Физические свойства
  • 3 Химические свойства
  • 4 Применение
  • 5 Получение
  • 6 Ссылки

История

Нитрид алюминия был впервые синтезирован в 1877 году, но только в середине 1980-х его важность для практического применения в микроэлектронике был оценен из-за его относительно высокой для керамических материалов теплопроводности (70210 Вт·м−1·K−1 — для поликристаллического материала, и до 275 Вт·м−1·K−1 — для монокристаллов). Этот материал представляет интерес как нетоксичная альтернатива оксиду бериллия. Методы металлизации позволяют применять соединение в электронике вместо глинозёма и оксида бериллия.

Физические свойства

Нитрид алюминия — материал с ковалентными связями, имеющий гексагональную кристаллическую структуру типа вюрцита. Кристаллографическая группа для этой структуры —







C

6
v


4



P

6

3


m
c




{\displaystyle {\mathsf {C_{6v}^{4}-P6_{3}mc}}}

{\displaystyle {\mathsf {C_{6v}^{4}-P6_{3}mc}}}.

Химические свойства

Белый порошок или бесцветные прозрачные кристаллы. Медленно растворяется в горячих минеральных кислотах. Холодные НCl, H24, HNO3 и царская водка действуют слабо, холодная HF не действует.

Концентрированные горячие растворы щелочей разлагают с выделением NH3. Вещество устойчиво к высоким температурам в инертных атмосферах.

На воздухе поверхностное окисление происходит выше 700 °C, и при комнатной температуре были обнаружены поверхностные окисленные слои толщиной 5—10 нм. Этот окисный слой оксида алюминия защищает от окисления до 1370 °C. Выше этой температуры происходит объёмное окисление материала.

Нитрид алюминия устойчив в атмосферах водорода и углекислого газа до 980 °C. Вещество медленно реагирует с неорганическими кислотами на границах кристаллических зёрен, также с сильными щелочами. Медленно гидролизуется в воде.

Применение

Относится к классу неоксидной керамики.

  • Производство светодиодов (полупроводник с шириной запрещённой зоны 6 эВ).
  • Материалы из нановолокна[источник не указан 50 дней].
  • Материал для керамики с высокой теплопроводностью (вместо токсичного оксида бериллия) — для подложек полупроводниковых компонентов.

Получение

Восстановлением Аl2О3 углем в атмосфере азота:






A

l

2



O

3


+
3
C
+

N

2


 



1600


1800




C


 
2
A
l
N
+
3
C
O




.


{\displaystyle {\mathsf {Al_{2}O_{3}+3C+N_{2}\ \xrightarrow {1600-1800^{\circ }C} \ 2AlN+3CO\!\uparrow }}.}

{\displaystyle {\mathsf {Al_{2}O_{3}+3C+N_{2}\ \xrightarrow {1600-1800^{\circ }C} \ 2AlN+3CO\!\uparrow }}.}

Также нитрид алюминия можно получить с помощью азотирования (без доступа кислорода) с порошком алюминия:







N

2


+
2
A
l
 




800


1200




C



 
2
A
l
N




{\displaystyle {\mathsf {N_{2}+2Al\ {\xrightarrow {800-1200^{\circ }C}}\ 2AlN}}}

{\displaystyle {\mathsf {N_{2}+2Al\ {\xrightarrow {800-1200^{\circ }C}}\ 2AlN}}}

Пропусканием через расплавленный алюминий аммиак:

600^{\circ }C}}\ 2AlN+3H_{2}\!\uparrow }}}»>





2
A
l
+
2
N

H

3


 




t
>

600




C



 
2
A
l
N
+
3

H

2








{\displaystyle {\mathsf {2Al+2NH_{3}\ {\xrightarrow {t>600^{\circ }C}}\ 2AlN+3H_{2}\!\uparrow }}}

  • Алюминийнеодим (NdAl)
  • Алюминийдинеодим (AlNd2)
  • Алюминийтринеодим (AlNd3)
  • Алюминийникель (NiAl)
  • Алюминийдиниобий (Nb2Al)
  • Алюминийтриниобий (Nb3Al)
  • Алюминийпалладий (AlPd)
  • Алюминийдипалладий (AlPd2)
Оксиды, гидроксиды
  • Гидроксид алюминия (Al(OH)3)
  • Метагидроксид алюминия (AlO(OH))
  • Монооксид алюминия (AlO)
  • Оксид алюминия (Al2O3)
  • Оксинитрид алюминия (AlON)
Соли
  • Арсенат алюминия (AlAsO4)
  • Ацетат алюминия (Al(CH3COO)3)
  • Молибдат алюминия (Al2(MoO4)3)
  • Нитрат алюминия (Al(NO3)3)
  • Силикат алюминия (Al2O3·SiO2)
  • Сульфат алюминия (Al2(SO4)3)
  • Сульфат алюминия-аммония (NH4Al(SO4)2)
  • Сульфат алюминия-калия (KAl(SO4)2)
  • Сульфат алюминия-натрия (NaAl(SO4)2)
  • Сульфат алюминия-рубидия (RbAl(SO4)2)
  • Сульфат алюминия-таллия (TlAl(SO4)2)
  • Сульфат алюминия-цезия (CsAl(SO4)2)
  • Фосфат алюминия (AlPO4)
  • Хлорат алюминия (Al(ClO3)3)
Алюминаты
  • Алюминаты кальция (mCaO·nAl2O3)
  • Алюминат лития (LiAlO2)
  • Алюминат натрия (NaAlO2)
  • Гексафтороалюминат аммония ((NH3)3[AlF6])
  • Гексафтороалюминат натрия (Na3[AlF6])
  • Тетрагидридоалюминат натрия (Na[AlH4])
  • Тетрагидридоалюминат калия (K[AlH4])
  • Тетрагидридоалюминат цезия (Cs[AlH4])
Галогениды
  • Бромид алюминия (AlBr3)
  • Иодид алюминия (AlI3)
  • Монофторид алюминия (AlF)
  • Монохлорид алюминия (AlCl)
  • Трифторид алюминия (AlF3)
  • Хлорид алюминия (AlCl3)
Металлоорганические
соединения
  • Триизобутилалюминий (Al(C4H9)3)
  • Триметилалюминий (Al(CH3)3)
  • Трифенилалюминий (Al(C6H5)3)
  • Триэтилалюминий (Al(C2H5)3)
Соединения
с неметаллами
  • Антимонид алюминия (AlSb)
  • Арсенид алюминия (AlAs)
  • Диборид алюминия (AlB2)
  • Додекаборид алюминия (AlB12)
  • Карбид алюминия (Al4C3)
  • Нитрид алюминия (AlN)
  • Селенид алюминия (Al2Se3)
  • Сульфид алюминия (Al2S3)
  • Фосфид алюминия (AlP)
Гидриды
  • Алюмогидрид кальция (Ca[AlH4]2)
  • Алюмогидрид лития (LiAlH4)
  • Гидрид алюминия (AlH3)
Другие
  • Алюмосиликаты
Рассказать друзьям:
Смотреть:
Техас

Добавить комментарий