Нитри́д алюми́ния (алюмонитрид), бинарное неорганическое химическое соединение алюминия с азотом, AlN, молярная масса 40,9882 г/моль.

Физико-химические свойства

Представляет собой бесцветные кристаллы с гексагональной решёткой типа вюрцита (а = 0,31 нм, с = 0,4975 нм, z = 2, пространственная группа Р6₃mс); t_пл >2727 °C; плотность 3,203 г/см³ (15 °C); теплоёмкость при постоянном давлении 30,1 Дж/моль · К); теплота плавления около 68 кДж/моль, энтальпия образования −319 кДж/моль; энтропия в стандартном состоянии при 298 К 20,2 Дж/(моль · К); теплопроводность 30,14 Вт/(м · К) при 473 К и 5,86 Вт/(м · К) при 1000 К; температурный коэффициент линейного расширения 4,03·10⁻⁶ К⁻¹ (300–500 К), 5,64·10⁻⁶ К⁻¹ (500–1300 К); 2·10⁹ (298 К) и 7·10⁵ Ом · м (870 К); диэлектрическая проницаемость 8,5. Полупроводник, ширина запрещённой зоны выше 5 эВ. Твёрдость по Моосу 9, микротвёрдость 12 ГПа, модуль упругости 350 ГПа (300 К), 280 ГПа (1673 К).

Нитрид алюминия окисляется на воздухе при температуре выше 900 °C. С минеральными кислотами на холоду практически не взаимодействует, горячими кислотами медленно разлагается. При нагревании реагирует с растворами щелочей с выделением аммиака NH₃. С водяным паром образует гидроксид алюминия Аl(ОН)₃, с хлором – хлорид алюминия АlСl₃. Устойчив к действию расплавов Аl, Сu, Sn, Ca.

Получение

Способы получения AlN: взаимодействие N₂ с алюминиевой пудрой около 1200 °C; реакция Аl₂О₃ с NH₃ около 1000 °C или восстановление Аl₂О₃ углеродом в атмосфере N₂ при 1600–1850 °C; разложение в газовой фазе AlCl₃·NH₃ при температуре выше 1100 °C с последующим осаждением на подложку из кварца, корунда, графита, молибдена или вольфрама. Изделия из AlN получают главным образом горячим прессованием порошка при 2000–2100 °C и 30 МПа.

Применение

Применяется (иногда в смеси с нитридом бора BN или карбидом кремния SiC) в качестве огнеупорного материала для футеровок ванн, электролизёров, муфельных печей, тиглей и др., чехлов для термопар, для нанесения коррозионностойких и износостойких покрытий на сталь, графит и др.