中國粉體網訊 氮化物是氮與金屬或非金屬元素以共價鍵相結合的難熔化合物，如氮化鋁、氮化鈦、氮化鐵、氮化硅等。氮化物陶瓷具有極其優良的耐化學腐蝕性能，是制造各種易腐蝕部件的好材料。它能耐幾乎所有的無機酸(氫氟酸除外)和30%以下的燒堿溶液，也能耐很多有機物質的侵蝕，所以氮化物的應用非常廣泛。
隨著近年來集成電路的發展，氮化鋁憑借出色的高導熱特性，被認為是新一代高集成度半導體基片和電子器件的理想封裝材料，此外，氮化鋁還作為一種超寬禁帶半導體材料廣受關注，高品質氮化鋁粉體的制備方法也引起了大家的重視。
目前制備AlN粉體的主要方法有：直接氮化法、Al2O3碳熱還原法、自蔓延燃燒法、等離子體合成法、氣溶膠法等。其中前2種方法已適用于大規模工業生產。直接氮化法工藝簡單，能在較低的溫度下進行合成，但是該方法合成AlN時，Al粉轉化率較低，易產生團聚，產品質量差，反應過程難以控制。用原位合成技術制備氮化鋁作為一種新方法，近年來受到很多研究者的關注。
什么是原位合成技術
原位合成技術是近年來發展起來的一種嶄新的陶瓷及陶瓷復合材料的制備技術，并且越來越受到國內外的高度重視。同傳統陶瓷材料制備過程比較，原位合成陶瓷材料中的陶瓷相是在高溫自反應過程中形成的。因此，材料的制備過程直接經由單質物質間的化學反應形成最終的陶瓷及陶瓷復合材料，避開了常規的原料制備、成型及燒結過程。原位合成技術的主要優點是工藝簡單，原材料成本低，可以實現特殊顯微結構設計和獲得特殊材料性能以及可以獲得近終形產品。
原位合成法制備氮化鋁
以鋁及其它金屬形成的合金為原料，合金中其它金屬M先在高溫下熔出，與氮氣發生反應生成MNx，繼而金屬Al取代氮化物MNx中的金屬M，生產AlN。同傳統的碳熱還原法相比，原位合成AlN粉體技術具備三個方面的優勢:
1、采用合金原料，避開了雜質氧源，因而合成粉體的含氧量會大大降低；
2、氮化鋁的生成可以與燒結助劑的復合同時完成，因而燒結助劑與氮化鋁粉的混合均勻性增加；另外，由于省去了后續的燒結助劑混料過程，因此避免了氧元素的進入，有利于燒結工藝和產品性能的提高；
3、整個合成過程通常在低于1200℃的溫度下進行，同碳熱還原法的1800℃相比低了600℃，而且簡化了工藝過程，極大地降低氮化鋁的合成成本。
但是其有一個致命的缺陷，即金屬雜質難以分離，導致其絕緣性能較低。這也是目前眾多研究者的主要研究方向。
為促進氮化鋁陶瓷基板產業技術的發展，中國粉體網旗下粉體公開課平臺將于2021年2月2日舉辦首屆“2021氮化鋁陶瓷粉體及基板技術網絡研討會”。為企業管理、技術人員提供一個深度交流、深入思考、磨煉內功、強化自身的平臺。來自北京工業大學的王群教授將走進粉體公開課的直播間，給大家帶來題為《氮化鋁粉體的原位合成方法》的報告。屆時，王群教授將對目前幾種氮化鋁粉體合成方法做對比說明，最后從合成機理、制備過程及粉體特性等方面對氮化鋁原位合成方法做重點介紹。
專家介紹
王群，男，教授，博士生導師，1994年獲大連理工大學工學博士學位，1994~1997年間為東北大學博士后研究人員，1999年晉升教授。北京工業大學電磁防護與測量學科方向學術帶頭人，中國計量測試學會理事、中國通訊學會電磁兼容委員會委員、中國儀器儀表學會功能材料分會常務理事。
參考來源：
[1]張浩等.高性能氮化鋁粉體技術發展現狀
[2]王杰等.氮化鋁陶瓷粉體制備方法研究進展及展望
[3]楊清華等.氮化鋁粉體制備的研究及展望
[4] 林志浪.氮化鋁材料的原位合成制備
（中國粉體網編輯整理/山川）
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