氮化铝(AlN)综合性能相当优良，是当前唯一具有高热传导性和出色的电绝缘特性这一有趣组合的先进陶瓷材料，这样得天独厚的优点使得业界对它的应用潜力十分看好。

尽管氮化铝是当前材料科学界最炙手可热的材料之一，但其发展其实并不顺遂。尽管在1877年就已由 J.W.MalletS首次合成，但随后的100多年间其实都没什么实际应用，直到20世纪50年代，人们才首次成功制得氮化铝陶瓷，并作为耐火材料应用于纯铁、铝以及铝合金的熔炼。

要发展氮化铝陶瓷，选对方向很关键。目前氮化铝陶瓷的制备工艺日趋成熟，应用范围也在不断扩大，尤其是进入21世纪后，人们对微电子技术的重视又为氮化铝材料的发展增添了不少筹码。那现在氮化铝陶瓷有哪些值得关注的应用领域呢？

1.基板材料和电子封装材料

随着电子和光电行业蓬勃发展，电子产品的功能越发全面，同时体积也越来越小，使集成电路(IC)和电子系统在半导体工业上也朝向高集成密度以及高功能化的方向发展。目前，封装基板材料主要采用氧化铝陶瓷或高分子材料，但随着对电子零件的承载基板的要求越来越严格，它们的热导率并不能满足行业的需求，而AlN因具有良好的物理和化学性能逐步成了封装材料的首要选择。

氮化铝基板

2.耐热冲和热交换材料

氮化铝陶瓷室温比较强度高，且不易受温度变化影响，同时热导率高（比氧化铝高5-8倍）且热膨胀系数低，所以耐热冲击好，能耐2200℃的极热，是一种优良的耐热冲材料及热交换材料，作为热交换材料，可望应用于燃气轮机的热交换器上。

3.耐热材料

由于氮化铝具有与铝、钙等金属不润湿等特性，所以可以用其作坩埚、保护管、浇注模具等。将氮化铝陶瓷作为金属熔池可以用在浸入式热电偶保护管中，由于它不粘附熔融金属，在800~1000度的熔池中可以连续使用大约3000个小时以上并且不会被侵蚀破坏。此外，由于氮化铝材料对熔盐砷化镓等材料性能稳定，那么将氮化铝坩埚替代玻璃进行砷化镓半导体的合成，能够完全消除硅的污染而得到高纯度的砷化镓。

氮化铝坩埚

4.机械行业材料

氮化铝陶瓷拥有高硬度和高温强度性能，可制作切割工具、砂轮、拉丝模以及制造工具材料、金属陶瓷材料的原料。还具有优良的耐磨损性能，可用作研磨材料和耐磨损零件，但由于造价高，只能用于磨损严重的部位。将某些易氧化的金属或非金属表面包裹AlN涂层，可以提高其抗氧化、耐磨的性能；也可以用作防腐蚀涂层，如腐蚀性物质的处理器和容器的衬里等。

5.其他应用

纯度高、致密度高、气孔率少的氮化铝陶瓷呈透明状，可用来制作电子光学器件。也可用作雷达和红外线的透过材料，因此，在国防军工方面同样具有良好的发展。氮化铝陶瓷同样可以用来制作纳米陶瓷管，可以用在发热板，作载热材料，在微电子工业用途范围广泛。

总结

综上所述，AlN材料在电子领域和电力、机车、航空和航天、国防和军工、通讯以及众多工业领域都具有广阔的应用前景和广泛的潜在市场。虽然我国氮化铝陶瓷相关产业起步较晚，但发展速度很快，市场需求越来越大，假如能找准方向并能有针对性地进行钻研攻克，一定能走得更远、更好。假如您也有着相同的想法，欢迎来到即将于9月14-15日举办的“2021年全国氮化物粉体与陶瓷创新发展论坛”与更多志同道合的战友对相关话题进行探讨，我们在广州等您来！

粉体圈 NANA整理