بررسی تاثیر کلرید آمونیوم (NH4Cl) و اندازه ذرات پودر آلومینیوم در تولید ویسکرهای نیتریدآلومینیوم(AlN) به روش نیتریداسیون مستقیم

در این پژوهش ویسکرهای نیترید آلومینیوم (AlN) در کوره لوله ای تحت جریان 500 گاز نیتروژن در دمای C ̊1000 با یک ساعت ماندگاری در این دما تهیه شدند. مواد اولیه شامل آلومینیوم (Al) با اندازه ذرات 3 میکرومتر و 45 میکرومتر و کلرید آمونیوم (NH4Cl) بود. برای بررسی ویسکرهای نیترید آلومینیوم، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و پراش اشعه X (XRD) به کار گرفته شدند. بررسی یافته ها نشان داد که با نسبت های متفاوت کلرید آمونیوم به پودر آلومینیوم 3 میکرومتری، ویسکرهای نیترید آلومینیوم با قطر 140 تا 340 نانومتر به دست آمد. در حالت استفاده از بیش از 40% وزنی کلرید آمونیوم، فرآورده پایانی، نیترید آلومینیوم خالص و عاری از آلومینیوم واکنش نکرده بود. از ترکیب کلرید آمونیوم با پودر آلومینیوم 45 میکرومتر، ویسکرهای نیترید آلومینیوم با قطر630 تا 870 نانومتر به دست آمد و با افزودن بیش از 50% وزنی کلرید آمونیوم، نیترید آلومینیوم خالص ایجاد شد. بررسی های ریزساختاری نشان داد که با افزایش میزان کلرید آمونیوم قطر ویسکرها افزایش می یابد (تقریبا حدود 200 نانومتر). همچنین با افزایش اندازه ذرات آلومینیوم، ویسکرهای نیترید آلومینیوم با قطر بیشتر به دست آمد. با افزوده شدن کلرید آمونیوم به آلومینیوم واکنش های خودبه خودی کلریده شدن و نیتریده شدن ترمودینامیکی در فاز گازی افزایش یافت و منجر به تشکیل ویسکرها و هم چنین فرآورده نیترید آلومینیوم خالص شد.