AlN是原子晶體,屬類金剛石氮化物,最高可穩定到2200℃。室溫強度高,且強度隨溫度的升高下降較慢。導熱性好,熱膨脹係數小,是良好的耐熱衝擊材料。抗熔融金屬侵蝕的能力強,是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。氮化鋁還是電絕緣體,介電效能良好,用作電器元件也很有希望。砷化鎵表面的氮化鋁塗層,能保護它在退火時免受離子的注入。氮化鋁還是由六方氮化硼轉變為立方氮化硼的催化劑。室溫下與水緩慢反應.可由鋁粉在氨或氮氣氛中800~1000℃合成,產物為白色到灰藍色粉末。或由Al2O3-C-N2體系在1600~1750℃反應合成,產物為灰白色粉末。或氯化鋁與氨經氣相反應制得.塗層可由AlCl3-NH3體系透過氣相沉積法合成。
AlN+3H2O==催化劑===Al(OH)3↓+NH3↑物質特性CBN通常為黑色、棕色或暗紅色晶體,為閃鋅礦結構,具氮化硼有良好的導熱性。硬度僅次於金剛石,是一種超硬材料,常用作刀具材料和磨料。[2] 氮化硼具有抗化學侵蝕性質,不被無機酸和水侵蝕。在熱濃鹼中硼氮鍵被斷開。1200℃以上開始在空氣中氧化。熔點為3000℃,稍低於3000℃時開始昇華。真空時約2700℃開始分解。微溶於熱酸,不溶於冷水,相對密度2.25。壓縮強度為170MPa。在氧化氣氛下最高使用溫度為900℃,而在非活性還原氣氛下可達2800℃,但在常溫下潤滑效能較差。碳化硼的大部分效能比碳素材料更優。對於六方氮化硼:摩擦係數很低、高溫穩定性很好、耐熱震性很好、強度很高、導熱係數很高、膨脹係數較低、電阻率很大、耐腐蝕、可透微波或透紅外線。物質結構氮化硼六方晶系結晶,最常見為石墨晶格,也有無定形變體,除了六方晶型以外,碳化硼還有其他晶型,包括:菱方氮化硼(簡稱:r—BN,或稱:三方氮化硼,其結構類似於h—BN,會在h—BN轉化為c—BN的過程中產生)、立方氮化硼[簡稱:c—BN,或|3一BN,或z-BN(即閃鋅礦型氮化硼),質地非常堅硬]、纖鋅礦型氮化硼(簡稱:w—BN,h—BN高壓下的一種堅硬狀態)。人們甚至還發現像石墨稀一樣的二維氮化硼晶體(類似的還有MoS:二維晶體)。碳化矽由於化學效能穩定、導熱係數高、熱膨脹係數小、耐磨效能好,除作磨料用外,還有很多其他用途,例如:以特殊工藝把碳化矽粉末塗布於水輪機葉輪或汽缸體的內壁,可提高其耐磨性而延長使用壽命1~2倍;用以製成的高階耐火材料,耐熱震、體積小、重量輕而強度高,節能效果好。低品級碳化矽(含SiC約85%)是極好的脫氧劑,用它可加快鍊鋼速度,並便於控制化學成分,提高鋼的質量。此外,碳化矽還大量用於製作電熱元件矽碳棒。碳化矽的硬度很大,莫氏硬度為9.5級,僅次於世界上最硬的金剛石(10級),具有優良的導熱效能,是一種半導體,高溫時能抗氧化。碳化矽至少有70種結晶型態。α-碳化矽為最常見的一種同質異晶物,在高於2000 °C高溫下形成,具有六角晶系結晶構造(似纖維鋅礦)。β-碳化矽,立方晶系結構,與鑽石相似,則在低於2000 °C生成,結構如頁面附圖所示。雖然在異相觸媒擔體的應用上,因其具有比α型態更高之單位表面積而引人注目,但直至今日,此型態尚未有商業上之應用。因其3.2g/cm3的比重及較高的昇華溫度(約2700 °C),碳化矽很適合做為軸承或高溫爐之原料物件。在任何已能達到的壓力下,它都不會熔化,且具有相當低的化學活性。由於其高熱導性、高崩潰電場強度及高最大電流密度,在半導體高功率元件的應用上,不少人試著用它來取代矽[1]。此外,它與微波輻射有很強的耦合作用,並其所有之高升華點,使其可實際應用於加熱金屬。純碳化矽為無色,而工業生產之棕至黑色系由於含鐵之不純物。晶體上彩虹般的光澤則是因為其表面產生之二氧化矽保護層所致。物質結構 純碳化矽是無色透明的晶體。工業碳化矽因所含雜質的種類和含量不同,而呈淺黃、綠、藍乃至黑色,透明度隨其純度不同而異。[1] 碳化矽晶體結構分為六方或菱面體的 α-SiC和立方體的β-SiC(稱立方碳化矽)。α-SiC由於其晶體結構中碳和矽原子的堆垛序列不同而構成許多不同變體,已發現70餘種。β-SiC於2100℃以上時轉變為α-SiC。碳化矽的工業製法是用優質石英砂和石油焦在電阻爐內煉製。煉得的碳化矽塊,經破碎、酸鹼洗、磁選和篩分或水選而製成各種粒度的產品。
AlN是原子晶體,屬類金剛石氮化物,最高可穩定到2200℃。室溫強度高,且強度隨溫度的升高下降較慢。導熱性好,熱膨脹係數小,是良好的耐熱衝擊材料。抗熔融金屬侵蝕的能力強,是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。氮化鋁還是電絕緣體,介電效能良好,用作電器元件也很有希望。砷化鎵表面的氮化鋁塗層,能保護它在退火時免受離子的注入。氮化鋁還是由六方氮化硼轉變為立方氮化硼的催化劑。室溫下與水緩慢反應.可由鋁粉在氨或氮氣氛中800~1000℃合成,產物為白色到灰藍色粉末。或由Al2O3-C-N2體系在1600~1750℃反應合成,產物為灰白色粉末。或氯化鋁與氨經氣相反應制得.塗層可由AlCl3-NH3體系透過氣相沉積法合成。
AlN+3H2O==催化劑===Al(OH)3↓+NH3↑物質特性CBN通常為黑色、棕色或暗紅色晶體,為閃鋅礦結構,具氮化硼有良好的導熱性。硬度僅次於金剛石,是一種超硬材料,常用作刀具材料和磨料。[2] 氮化硼具有抗化學侵蝕性質,不被無機酸和水侵蝕。在熱濃鹼中硼氮鍵被斷開。1200℃以上開始在空氣中氧化。熔點為3000℃,稍低於3000℃時開始昇華。真空時約2700℃開始分解。微溶於熱酸,不溶於冷水,相對密度2.25。壓縮強度為170MPa。在氧化氣氛下最高使用溫度為900℃,而在非活性還原氣氛下可達2800℃,但在常溫下潤滑效能較差。碳化硼的大部分效能比碳素材料更優。對於六方氮化硼:摩擦係數很低、高溫穩定性很好、耐熱震性很好、強度很高、導熱係數很高、膨脹係數較低、電阻率很大、耐腐蝕、可透微波或透紅外線。物質結構氮化硼六方晶系結晶,最常見為石墨晶格,也有無定形變體,除了六方晶型以外,碳化硼還有其他晶型,包括:菱方氮化硼(簡稱:r—BN,或稱:三方氮化硼,其結構類似於h—BN,會在h—BN轉化為c—BN的過程中產生)、立方氮化硼[簡稱:c—BN,或|3一BN,或z-BN(即閃鋅礦型氮化硼),質地非常堅硬]、纖鋅礦型氮化硼(簡稱:w—BN,h—BN高壓下的一種堅硬狀態)。人們甚至還發現像石墨稀一樣的二維氮化硼晶體(類似的還有MoS:二維晶體)。碳化矽由於化學效能穩定、導熱係數高、熱膨脹係數小、耐磨效能好,除作磨料用外,還有很多其他用途,例如:以特殊工藝把碳化矽粉末塗布於水輪機葉輪或汽缸體的內壁,可提高其耐磨性而延長使用壽命1~2倍;用以製成的高階耐火材料,耐熱震、體積小、重量輕而強度高,節能效果好。低品級碳化矽(含SiC約85%)是極好的脫氧劑,用它可加快鍊鋼速度,並便於控制化學成分,提高鋼的質量。此外,碳化矽還大量用於製作電熱元件矽碳棒。碳化矽的硬度很大,莫氏硬度為9.5級,僅次於世界上最硬的金剛石(10級),具有優良的導熱效能,是一種半導體,高溫時能抗氧化。碳化矽至少有70種結晶型態。α-碳化矽為最常見的一種同質異晶物,在高於2000 °C高溫下形成,具有六角晶系結晶構造(似纖維鋅礦)。β-碳化矽,立方晶系結構,與鑽石相似,則在低於2000 °C生成,結構如頁面附圖所示。雖然在異相觸媒擔體的應用上,因其具有比α型態更高之單位表面積而引人注目,但直至今日,此型態尚未有商業上之應用。因其3.2g/cm3的比重及較高的昇華溫度(約2700 °C),碳化矽很適合做為軸承或高溫爐之原料物件。在任何已能達到的壓力下,它都不會熔化,且具有相當低的化學活性。由於其高熱導性、高崩潰電場強度及高最大電流密度,在半導體高功率元件的應用上,不少人試著用它來取代矽[1]。此外,它與微波輻射有很強的耦合作用,並其所有之高升華點,使其可實際應用於加熱金屬。純碳化矽為無色,而工業生產之棕至黑色系由於含鐵之不純物。晶體上彩虹般的光澤則是因為其表面產生之二氧化矽保護層所致。物質結構 純碳化矽是無色透明的晶體。工業碳化矽因所含雜質的種類和含量不同,而呈淺黃、綠、藍乃至黑色,透明度隨其純度不同而異。[1] 碳化矽晶體結構分為六方或菱面體的 α-SiC和立方體的β-SiC(稱立方碳化矽)。α-SiC由於其晶體結構中碳和矽原子的堆垛序列不同而構成許多不同變體,已發現70餘種。β-SiC於2100℃以上時轉變為α-SiC。碳化矽的工業製法是用優質石英砂和石油焦在電阻爐內煉製。煉得的碳化矽塊,經破碎、酸鹼洗、磁選和篩分或水選而製成各種粒度的產品。