中国粉体网讯  由于具有良好的机械强度、较好的热稳定性和化学稳定性，氧化铝成为最常用的工业原料之一，在陶瓷、耐火材料、医药、催化等领域有着极其重要应用。

氮化物陶瓷是氮与金属或非金属元素以共价键相结合的以难熔化合物为主要成分的陶瓷。氮化物陶瓷具有极其优良的耐化学腐蚀性能，是制造各种易腐蚀部件的好材料。它还有透微波的性能，可以用作雷达天线罩。它的介电性能随温度的变化甚小，在高温下至少可用到550°C。它的抗热震性能在各类陶瓷中是比较优越的，这使它可以在六个马赫(即六倍于音速)，甚至于可在七个马赫的飞行速度下使用，是制造火箭喷嘴和透平叶片的合适材料。

将氧化铝与氮化物结合会擦出怎样的火花呢？关于这方面的研究较少，小编整理了一些关于氧化铝和部分氮化物结合的相关研究。

氧化铝结合氮化铝

氮化铝在高温下具有良好的化学稳定性和良好的强度，其在高温材料方面拥有着良好的应用前景。但是由于氮化铝的制备工艺较为传统，而这也促使氮化铝在制备过程中成本非常高，这使AlN粉末价格昂贵，难以满足市场使用要求。

同时氮化铝粉末在潮湿空气中极易水化，储存难度大。而且作为共价键化合物，氮化铝在低温下烧结难以获得致密陶瓷，这些都是制约氮化铝发展的因素。

通过材料复合的方法将氮化铝与其他材料复合可以得到既利用氮化铝的优点，同时改善其性能，拓展氮化铝陶瓷的应用范围，这是氮化铝陶瓷发展的一大趋势。例如已经研制出的氮化铝/石墨复合材料，同时具有高热导率和优异的微波衰减性能。

现在市面上LED节能灯散热陶瓷材料都是采用氧化铝混合滑石粉这种成分制备的，但从实际效果来看，这种配比并非最好的导热陶瓷，最终导热率不理想导致灯的寿命大为减少。

刘伟南以氧化铝为陶瓷主要成分，使用氮化铝部分代替氧化铝来实现复合陶瓷的导热性能的提升，以此来达到延长现有LED使用寿命的任务。

在烧结过程中，随温度升高依次生成了Al₆O₃N₄、Al₈O₃N₆、Al₅O₆N和Al₇O₃N₅这四种新相，且与AlN结构相同，且均为铅锌矿结构，因此有利于提高复相陶瓷的热传导；实验发现当氮化铝含量为40%，烧结温度1500℃时，所制得的复合陶瓷导热率有极大的提升。

氧化铝结合氮化硼

环氧树脂具有优异的力学性能、绝缘性能以及化学稳定性，在胶黏剂、电子封装以及特高压输电等领域均有广泛的应用。但环氧树脂的热导率较低，在导热与绝缘需求均较高的领域应用受到限制。

金属粉末、碳纳米管以及石墨烯填料虽然常被用来尝试改善环氧树脂导热性能，但它们对环氧树脂的绝缘性能会产生明显的负面影响，因此，在环氧树脂绝缘材料中，一般只使用Al₂O₃以及BN等同样具有绝缘性的无机颗粒。

陈赟等研究利用BN/Al₂O₃复配产生的协同效应更好地改善环氧树脂绝缘材料的绝缘及导热性能，研究表明：

BN/Al₂O₃填料复配后，能够以总体积分数更少的填料更有效地提高环氧树脂绝缘材料的导热性能，使其热导率最高可达约1.5W·m^-1·K^-1，但此时环氧材料的电阻率相对较低，为约0.5×10¹⁷Ω·cm。若在应用中需要环氧材料的电阻率达到1×10¹⁷Ω·cm，可通过少量增加BN填料含量实现，并且此时热导率仍能够达到1.2W·m^-1·K^-1。

参考来源：

[1]刘伟南.氧化铝/氮化铝复合陶瓷制备工艺研究

[2]陈赟等.高导热氧化铝/氮化硼环氧复合绝缘材料性能研究

（中国粉体网编辑整理/山川）

注：图片非商业用途，存在侵权告知删除