特性(1)熱導率高(約320W/m·K)，接近BeO和SiC，是Al2O3的5倍以上；(2)熱膨脹系數(shù)(4.5×10-6℃)與Si(3.5~4×10-6℃)和GaAs(6×10-6℃)匹配；(3)各種電性能(介電常數(shù)、介質(zhì)損耗、體電阻率、介電強度)優(yōu)良；(4)機械性能好，抗折強度高于Al2O3和BeO陶瓷，可以常壓燒結(jié)；(5)純度高；(6)光傳輸特性好；(7)無毒；(8)可采用流延工藝制作。是一種很有前途的高功率集成電路基片和包裝材料。應用有報告指現(xiàn)今大部分研究都在開發(fā)一種以半導體（氮化鎵或合金鋁氮化鎵）為基礎且運行於紫外線的發(fā)光二極管，而光的波長為250納米。在2006年5月有報告指一個無效率的二極管可發(fā)出波長為210納米的光波[1]。以真空紫外線反射率量出單一的氮化鋁晶體上有6.2eV的能隙。理論上，能隙允許一些波長為大約200納米的波通過。但在商業(yè)上實行時，需克服不少困難。氮化鋁應用於光電工程，包括在光學儲存介面及電子基質(zhì)作誘電層，在高的導熱性下作晶片載體，以及作軍事用途。由于氮化鋁壓電效應的特性，氮化鋁晶體的外延性伸展也用於表面聲學波的探測器。而探測器則會放置於矽晶圓上。只有非常少的地方能可靠地制造這些細的薄膜。利用氮化鋁陶瓷具有較高的室溫和高溫強度，膨脹系數(shù)小，導熱性好的特性，可以用作高溫結(jié)構(gòu)件熱交換器材料等。利用氮化鋁陶瓷能耐鐵、鋁等金屬和合金的溶蝕性能，可用作Al、Cu、Ag、Pb等金屬熔煉的坩堝和澆鑄模具材料。氮化鋁陶瓷氮化鋁陶瓷是一種高技術(shù)新型陶瓷。氮化鋁基板具有極高的熱導率，無毒、耐腐蝕、耐高溫，熱化學穩(wěn)定性好等特點,是大規(guī)模集成電路，半導體模塊電路和大功率器件的理想封裝材料、散熱材料、電路元件及互連線承載體。也是提高高分子材料熱導率和力學性能的添加料，氮化鋁陶瓷還可用作熔煉有色金屬和半導體材料砷化鎵的坩堝、熱電偶的保護管、高溫絕緣件、微波介電材料、耐高溫、耐腐蝕結(jié)構(gòu)陶瓷及透明氮化鋁微波陶瓷制品，用作高導熱陶瓷生產(chǎn)原料及樹脂填料等。氮化鋁是電絕緣體，介電性能良好。砷化鎵表面的氮化鋁涂層，能保護它在退火時免受離子的注入。制備工藝氮化鋁粉體的制備工藝主要有直接氮化法和碳熱還原法，此外還有自蔓延合成法、高能球磨法、原位自反應合成法、等離子化學合成法及化學氣相沉淀法等。1、直接氮化法直接氮化法就是在高溫的氮氣氣氛中，鋁粉直接與氮氣化合生成氮化鋁粉體，其化學反應式為2Al(s)+N2(g)→2AlN(s)，反應溫度在800℃-1200℃。其優(yōu)點是工藝簡單，成本較低，適合工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)。其缺點是鋁粉表面有氮化物產(chǎn)生，導致氮氣不能滲透，轉(zhuǎn)化率低；反應速度快，反應過程難以控制；反應釋放出的熱量會導致粉體產(chǎn)生自燒結(jié)而形成團聚，從而使得粉體顆粒粗化，后期需要球磨粉碎，會摻入雜質(zhì)。2、碳熱還原法碳熱還原法就是將混合均勻的Al2O3和C在N2氣氛中加熱，首先Al2O3被還原，所得產(chǎn)物Al再與N2反應生成AlN，其化學反應式為：Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)→2AlN(s)+3CO(g)其優(yōu)點是原料豐富，工藝簡單；粉體純度高，粒徑小且分布均勻。其缺點是合成時間長，氮化溫度較高，反應后還需對過量的碳進行除碳處理，導致生產(chǎn)成本較高。3、高能球磨法高能球磨法是指在氮氣或氨氣氣氛下，利用球磨機的轉(zhuǎn)動或振動，使硬質(zhì)球?qū)ρ趸X或鋁粉等原料進行強烈的撞擊、研磨和攪拌，從而直接氮化生成氮化鋁粉體的方法。其優(yōu)點是：高能球磨法具有設備簡單、工藝流程短、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。其缺點是：氮化難以完全，且在球磨過程中容易引入雜質(zhì)，導致粉體的質(zhì)量較低。4、高溫自蔓延合成法高溫自蔓延合成法是直接氮化法的衍生方法，它是將Al粉在高壓氮氣中點燃后，利用Al和N2反應產(chǎn)生的熱量使反應自動維持，直到反應完全，其化學反應式為：2Al(s)+N2(g)→2AlN(s)其優(yōu)點是高溫自蔓延合成法的本質(zhì)與鋁粉直接氮化法相同，但該法不需要在高溫下對Al粉進行氮化，只需在開始時將其點燃，故能耗低、生產(chǎn)效率高、成本低。其缺點是要獲得氮化完全的粉體，必需在較高的氮氣壓力下進行，直接影響了該法的工業(yè)化生產(chǎn)。5、原位自反應合成法原位自反應合成法的原理與直接氮化法的原理基本類同，以鋁及其它金屬形成的合金為原料，合金中其它金屬先在高溫下熔出，與氮氣發(fā)生反應生成金屬氮化物，繼而金屬Al取代氮化物的金屬，生產(chǎn)AlN。其優(yōu)點是工藝簡單、原料豐富、反應溫度低，合成粉體的氧雜質(zhì)含量低。其缺點是金屬雜質(zhì)難以分離，導致其絕緣性能較低。6、等離子化學合成法等離子化學合成法是使用直流電弧等離子發(fā)生器或高頻等離子發(fā)生器，將Al粉輸送到等離子火焰區(qū)內(nèi)，在火焰高溫區(qū)內(nèi)，粉末立即融化揮發(fā)，與氮離子迅速化合而成為AlN粉體。其優(yōu)點是團聚少、粒徑小。其缺點是該方法為非定態(tài)反應，只能小批量處理，難于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，且其氧含量高、所需設備復雜和反應不完全。7、化學氣相沉淀法它是在遠高于理論反應溫度，使反應產(chǎn)物蒸氣形成很高的過飽和蒸氣壓，導致其自動凝聚成晶核，而后聚集成顆粒。用途氮化鋁是良好的耐熱沖擊材料，是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。用途導熱性好，熱膨脹系數(shù)小，是良好的耐熱沖擊材料?？谷廴诮饘俑g的能力強，是熔鑄純鐵、鋁和鋁合金理想的坩堝材料。應用如下：1、導熱硅膠和導熱環(huán)氧樹脂超高導熱納米復合硅膠具有良好的導熱性，良好的電絕緣性，較寬的電絕緣性和使用溫度（工作溫度-60℃--200℃），較低的稠度和良好的施工性能。產(chǎn)品已達或超過進口產(chǎn)品，因為可取代同類進口產(chǎn)品而廣泛應用于電子器件的熱傳遞介質(zhì)，提高工作效率。如CPU與散熱器填隙、大功率三極管、可控硅元件、二極管、與基材接觸的細縫處的熱傳遞介質(zhì)。納米導熱膏是填充IC或三極管與散熱片之間的空隙，增大它們之間的接觸面積，達到更好的散熱效果。2、納米無機陶瓷車用潤滑油及抗磨劑納米陶瓷機油中的納米氮化鋁陶瓷粒子隨潤滑油作用于發(fā)動機內(nèi)部的摩擦副金屬表面，在高溫和極壓的作用下被激活，并牢固滲嵌到金屬表面凹痕和微孔中，修復受損表面，形成納米陶瓷保護膜。因為這層膜的隔離作用，使機件間相對運動產(chǎn)生的摩擦只是作用于這層保護膜，納米陶瓷粒子像小滾珠一樣將摩擦副間的部分摩擦由傳統(tǒng)的滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動摩擦，從而極大的降低摩擦力，將運動機件間的磨擦降至近乎零,對發(fā)動機起到超強的抗磨