Нитрид алюминия

Нитрид алюминия
Нитрид алюминия
Нитрид алюминия: химическая формула
Wurtzite polyhedra.png
__ Al3+     __ N3−
Общие
Систематическое наименование нитрид алюминия
Химическая формула AlN
Физические свойства
Состояние (ст. усл.) порошок от белого до светло-жёлтого цвета
Молярная масса 40,9882 г/моль
Плотность 3,260 г/см³
Термические свойства
Температура плавления 2200 °C
Температура кипения 2517 °C
Удельная теплоёмкость (ст. усл.) 740 Дж/(кг·К)
Теплопроводность (ст. усл.) 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

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

Содержание

История

Нитрид алюминия был впервые синтезирован в 1877 году, но только в середине 1980-х его потенциал для практического применения в микроэлектронике был осознан из-за его относительно высокой теплопроводности для изоляции керамики (70—210 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 находить применение в электронике данному веществу вместо глинозёма и оксида бериллия.

Химические свойства

Нитрид алюминия — (главным образом) материал с ковалентными связями, имеющий гексагональную кристаллическую структуру, которая является аналогом структуры сульфида цинка, известной как вюрцит. Кристаллографическая группа для этой структуры — ~\mathsf{C_{6v}^4-P6_3mc}. Материал устойчив к очень 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 защищает материал до 1370 °C. Выше этой температуры происходит объёмное окисление материала. Нитрид алюминия устойчив в атмосферах водорода и углекислого газа до 980 °C. Материал распадается медленно в неорганических кислотах при контакте жидкости с границами зёрен, как и в случае с сильными щелочами. Материал гидролизуется медленно в воде.

Физические свойства

Белый порошок или водянисто-белые 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.

Применение

Получение

Получается восстановлением Аl2О3 углем в атмосфере азота:

~\mathsf{Al_2O_3+3C+N_2 \ \xrightarrow{1600-1800^\circ C} \ 2AlN + 3CO\uparrow}

Также нитрид алюминия можно получить с помощью азотирования алюминиевой пудры:

~\mathsf{N_2+2Al \ \xrightarrow{800-1200^\circ C} \ 2AlN}

Пропустив через алюминий аммиак, получим водород и, в виде осадка, нитрид алюминия:

~\mathsf{2Al+2NH_3 \ \xrightarrow{>660^\circ C} \ 2AlN+3H_2\uparrow}

Ссылки



Wikimedia Foundation. 2010.

См. также в других словарях:

  • АЛЮМИНИЯ СЕМЕЙСТВО — ПОДГРУППА IIIA. СЕМЕЙСТВО АЛЮМИНИЯ БОР, АЛЮМИНИЙ, ГАЛЛИЙ, ИНДИЙ, ТАЛЛИЙ Внешняя электронная конфигурация у всех элементов подгруппы s2p1, но наличие внутренней электронной структуры типа электронной конфигурации благородного газа у B и Al и… …   Энциклопедия Кольера

  • Нитрид — Нитриды (нитриды нитр(о) гр. eidos) соединения азота с менее электроотрицательными элементами, например с металлами (AlN;TiNx;Na3N;Ca3N2;Zn3N2; и т.д.) и с рядом неметаллов (NH3, BN, Si3N4). Соединения азота с металлами, как правило, тугоплавкие …   Википедия

  • АЛЮМИНИЯ НИТРИД — A1N, бесцв. кристаллы с гексагональной решеткой типа вюрцита (а = 0,31 нм, с = = 0,4975 нм, z = 2, пространств. группа Р63mс); т. пл. 2430 …   Химическая энциклопедия

  • Бромид алюминия — Бромид алюминия …   Википедия

  • Трифторид алюминия — Трифторид алюминия …   Википедия

  • Нитрат алюминия — Нитрат алюминия …   Википедия

  • Гидрид алюминия — Гидрид алюминия …   Википедия

  • Оксид алюминия — Общие …   Википедия

  • Гидроксид алюминия — Гидроксид алюминия, вещество с формулой (а также …   Википедия

  • Хлорид алюминия — Хлорид алюминия …   Википедия