急问氮化铝的制备、性质及用途
中文名称:氮化铝
拼音:danhualv
英文名称：alumin(i)um nitride
分子式:AlN
分子量:40.99
密度:3.235g/cm3
说明:AlN属类金刚石氮化物，最高可稳定到2200℃。室温强度高，且强度随温度的升高下降较慢。导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。抗熔融金属侵蚀的能力强，是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料。氮化铝还是电绝缘体，介电性能良好，用作电器元件也很有希望。砷化镓表面的氮化铝涂层，能保护它在退火时免受离子的注入。氮化铝还是由六方氮化硼转变为立方氮化硼的催化剂。室温下与水缓慢反应.可由铝粉在氨或氮气氛中800~1000℃合成，产物为白色到灰蓝色粉末。或由Al2O3-C-N2体系在1600~1750℃反应合成，产物为灰白色粉末。或氯化铝与氨经气相反应制得.涂层可由AlCl3-NH3体系通过气相沉积法合成。
1.氮化铝粉末纯度高，粒径小，活性大，是制造高导热氮化铝陶瓷基片的主要原料。
2.氮化铝陶瓷基片，热导率高，膨胀系数低，强度高，耐高温，耐化学腐蚀，电阻率高，介电损耗小，是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。
工艺路线：氮化铝粉末采用碳热还原氮化法；高导热氮化铝陶瓷基片采用氛常压烧结法。
（1）从原料用到的固体物质有氧化铝、碳单质以及氮化铝，所以氮化铝中的杂质只能是氧化铝和碳，根据题目信息：AlN溶于强碱溶液时会生成NH3，化学方程式为：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑，故答案为：氧化铝和碳；AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑；
（2）氨气的干燥用碱石灰，在装置中，长颈漏斗可以防止倒吸，故答案为：碱石灰；防止倒吸；
（3）氨气的生成量是实验数据准确的关键，为保证生成的氨气全部被排出并被硫酸吸收，故答案为：氮气可以将氨气全部排出以被硫酸吸收；
（4）a．装置内的氧气不会对氨气的量产生影响，所以在加入NaOH溶液之前，排净装置内的氧气，和试验准确度无关，故a正确；
b．滴加NaOH溶液不宜过快，可以保证氮化铝能和氢氧化钠充分反应放出氨气，氨气的量和实验的准确度有关，故b错误；
c．取消B装置，被浓硫酸吸收的是氨气以及水蒸气，会使得结果偏高，影响结果准确度，故c正确；
d．在C之后增添盛有碱石灰的干燥管，可以防止空气中的水蒸气干扰，提高准确度，故d错误；
故选ac；
（5）实验前后装置C平均增重ng，即生成氨气的质量是ng，氮原子的守恒，氨气的物质的量等于AlN的物质的量，AlN的质量分数为：
| ||
| m |
| 41n |
| 17m |
| 41n |
| 17m |
（6）测定的AlN纯度偏高，则氨气的量测得值偏高，可能是装置C中的浓硫酸吸收了空气中的水蒸气所致，故答案为：装置C中的浓硫酸吸收了空气中的水蒸气．
| （1） （4分） （2）（2分） 5．6 L （3）（2分）AB |
| 试题分析：（1）由化合价升降法配平，C（0）→CO ：C（+2） C升高2；N 2 ： 2N（0）→2AlN； 2N（0）→ 2N（-3），N降低6 ，最小公倍数6，C和CO 前填3 ；AlN前填2；其他观察法配平。电子由C 转移给N 2, 共6e。 （2）设该反应产生气体的体积为x 3CO------------6e- 3*22．4 6*6．02×10 23 x 3．01 ×10 23 x= 5．6 L 则该反应产生气体的体积为5．6 L。 （3）A．正确，越稳定，键能越高，破坏它需要的能量越高，错误；B．都是固体，易混在一起，正确；C．前者氮化铝为还原产物，后者不是氧化还原反应，氮化铝不为还原产物，错误。 |
| 制备8.2t氮化铝，消耗的氮气质量是2.8t． |
| 试题分析：设消耗的氮气质量为x Al 2 O 3 +N 2 +3C=2AlN+3CO 28 82 x 8.2t 根据： 解得x=2.8t |
故答案为：原子晶体；
（2）N2的电子式为，氮气的密度和空气相近，不能用排空气法，难溶于水，可以用排水法；
故答案为：；排水法收集；
（3）能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，根据原子守恒判断，化学反应方程式为：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑；
故答案为：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑；
（4）C+2H2SO4（浓浓）
| ||
| 1 |
| 3 |
| 0.12g |
| 10g |
故答案为：1.2%．
Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO
28 82
x 13.3t
| 28 |
| 82 |
| x |
| 13.3t |
答：需要参加反应的氮气质量为4.5t．
| 14 t |
| 试题分析：利用化学方程式中氮化铝与氮气的质量比，结合氮化铝的质量，可求出参加反应的氮气的质量。 【解】设至少需要参加反应的氮气的质量为x Al 2 O 3 +N 2 +3C 一定条件 2AlN+3CO 28 82 x 41 t = x ="14" t 答：至少需要参加反应的氮气的质量为14 t。 |
Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO
102 82
x 12.3t
根据：
| 102 |
| 82 |
| x |
| 12.3t |
答：需要参加反应的氧化铝（Al2O3）质量是15.3t．
申请号/专利号： 200810029435
本发明公开了一种基于氮化铝微晶陶瓷基板的稀土厚膜电路可控电热元件及其制备方法，包括基片、系列电子浆料、系列电子浆料制备在基片上，所述系列电子浆料包括封装浆料、电极浆料，系列电子浆料均由功能相、无机粘接相、有机载体三部分组成；系列电子浆料还包括稀土电阻浆料，所述基片为ALN氮化铝微晶陶瓷基片，系列电子浆料以厚膜电路的形式制备在基片上，同时还公开了ALN氮化铝微晶陶瓷基片、稀土包封浆料、稀土电阻浆料、稀土电极浆料的配方。本发明加热温度场均匀可控、大功率、高功率密度、高效导热、高速响应，高效节能、抗热冲击能力强，体积小巧、绿色、环保、安全可靠、应用范围广。
申请日： 2008年07月14日
公开日： 2008年12月10日
授权公告日：
申请人/专利权人： 王晨王克政
申请人地址： 广东省佛山市禅城区南华一街13号303#
发明设计人： 王晨王克政
专利代理机构： 广州三环专利代理有限公司
代理人： 詹仲国
专利类型： 发明专利
分类号： H05B3/14C03C10/02C03C17/06
