氮化鋁納米粉體的制備及表征.pdf

1、AlN陶瓷具有特殊的晶體化學(xué)結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出許多優(yōu)良的特性，如熱導(dǎo)率高、介電常數(shù)低、電絕緣性可靠、無(wú)毒、熱膨脹系數(shù)與硅匹配等，因此受到許多學(xué)者及研究單位的關(guān)注。然而，工業(yè)生產(chǎn)氮化鋁的技術(shù)并不成熟，限制其大規(guī)模生產(chǎn)的主要原因是，較高的反應(yīng)溫度必然要求復(fù)雜而高端的生產(chǎn)設(shè)備，直接導(dǎo)致了較高的生產(chǎn)成本，所以對(duì)氮化鋁的應(yīng)用基礎(chǔ)研究亟待加強(qiáng)。本研究以合成AlN納米線(xiàn)為研究對(duì)象，通過(guò)改善粉末合成條件，即反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、原料配比和加入金屬助劑的問(wèn)題對(duì)合

2、成AlN納米線(xiàn)的影響。
　　本實(shí)驗(yàn)以三氯化鋁(AlCl3)和疊氮化鈉(NaN3)為起始原料，采用固相復(fù)分解方法制備氮化鋁粉體。X-射線(xiàn)衍射(XRD)分析表明:反應(yīng)溫度為450℃，反應(yīng)時(shí)間為24h、20h、16h、12h、8h時(shí)，均可以合成氮化鋁(h-AlN)，而且圖的主峰位于2θ=33.18°處，沒(méi)有明顯雜質(zhì)峰。掃描電鏡(SEM)分析表明:氮化鋁的結(jié)晶狀況較好，其形貌為交錯(cuò)分布的納米線(xiàn)，線(xiàn)與線(xiàn)之間存在鏈接，但沒(méi)有發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象，且氮

3、化鋁納米線(xiàn)的平均直徑約為100nm。透射電鏡(TEM)分析表明:AlN納米線(xiàn)呈現(xiàn)長(zhǎng)直線(xiàn)交錯(cuò)狀態(tài)，納米線(xiàn)的表面比較光滑，基本上沒(méi)有其他附著物，粗細(xì)比較均勻，直徑大約在20nm左右，長(zhǎng)度達(dá)到微米以上。光致發(fā)光(PL)分析表明:AlN在波長(zhǎng)為439nm處都出現(xiàn)較強(qiáng)的發(fā)射峰，與氮化鋁的帶隙寬2.95eV是對(duì)應(yīng)的。紅外光譜(FT-IR)分析表明:在波數(shù)為731cm-1處的吸收峰與納米AlN的紅外吸收相一致，為Al-N所致，F(xiàn)T-IR從另外一個(gè)側(cè)面