분야
hwp2. 이 론
▣ 질화알루미늄(AIN)
▣ AIN(질화알루미늄)의 원료분말 제조법
▣ 금속화합물의 합성
▣ 질화물의 제조와 특성평가
3. 실험장치 및 시약
4. 실험방법
5. 참고문헌
6. 추론
- 알루미늄 착물을 이용하여 질화알루미늄(AIN)분말을 합성하고, AIN이 생성되는 반응과정, 즉 반응메카니즘을 추정해 본다.
2. 이 론
▣ 질화알루미늄(AIN)
◉ 정 의 - 21세기를 뒷받침할 신소재ㆍ신재료 (겸지사)
- 순수한 질화알루미늄은 우르츠광형의 결정구조를 가지며 다형은 존재하지 않는 것으로 간주하고 있다. 그러나 Al은 Si와 N의 산소를 치환하기 쉽고 Si-Al-O-N계(사이아론)화합물로 이어지는 많은 다형이 존재한다.
질화알루미늄 중의 Si의 존재량은 AlN을 합성하는 알루미늄 원료(금속 알루미늄 분, 알루미나 분)을 정재 함으로써 달성 할 수 있지만 산소 함유량의 콘트롤은 매우 어렵다. AlN 중의 산소는 소결할 때 치밀화를 촉진하는 작용이 있다고 하지만, 질화알루미늄의 특성 중 가장 주목되는 열전도율을 크게 저하시키는 작용이 있다.
질화알루미늄은 융점을 갖지 않으며 2200~2450'C에서 열분해한다는 설이 유력하지만, 2150~2200'C에 융점이 있다는 것도 있다.AlN은 높은 온도에서도 강도 저하가 적으므로 높은 온도에서 구조 재료로 사용된다. 그러나 높은 온도에서는 산소와의 반응이 활발하게 되므로 공기 중에서 사용 할 때는 주의해야 한다. AlN은 물과 반응하여 분해하고 암모늄을 발생시키는 성질이 있다. 이 반응은 100'C 전후의 상당히 낮은 온도에서 활발한 것으로 간주되고 있다. 치밀하게 소결된 것은 문제가 없지만 원료와 미분의 취급에는 주의할 필요가 있다.
◉ 특 성
- 높은 열전도성, 높은 전기절연성, 낮은 유전상수 및 유전손실, 실리콘과 비슷한 열팽창계수 등과 같은 특성을 가지고 있어 반도체의 기판재료나 반도체 레이저용 방열재 등과 같은 전자재료로서의 수요증대가 크게 기대되고 있다.
◉ 용 도
- 고열 전도성에다 높은 전기 절연성, 그리고 알루미나를 능가하는 기계적 특성을 가지고 있으므로 이제까지의 알루미나 사용분야를 상당히 대체하거나 혹은 기존 재료를 가지고는 얻을 수 없는 분에 잠식이 기대된다.
질화알루미늄의 특성을 이용한 것으로서는 차량 탑재용의 다이리스터, 세라믹스 엔진등 비교적 대형기기에 대한 전개가 시도되고 있는 한편, 고집적화된 LSI와 파워터랜지스터등의 기판으로 용도 확대가 추진되고 있다.
또 질화 알루미늄과 용융 금속의 축축한 성질을 이용하여 단열성 끌어올리기용 도가니등 고급 내화물 분야에 대한 전개도 추진되고 있다. 이들 분야에서는 종래PBN(열분해질화보론)이나 용융 석영 등이 사용되었지만 질화알루미늄은 고온에서의 강도와 내구성이 뛰어나고, 용융 금속에 대한 오염이 적은데다 PBN에 비하여 코스트가 저렴한 점에 주목한 대체 연구가 진행되고 있다.
질화암모늄을 사용한 머시너블 세라믹스(괘삭성 세라믹스)도 일본 토꾸야마 소다에 의해서 개발되었다.
① http://diamond.kist.re.kr/cerapedia/product/ywk014.html
② http://scet.yu.ac.kr/curriculum/Lecture/Exp/Major/inorgan1.html
③ http://psel.snu.ac.kr/res-2-4.htm
④ http://home.postech.ac.kr/lab/see/art/PC/2-1-1.htm
⑤ http://www.chosun.ac.kr/~jklee/cyber/engine.htm
⑥ http://www.kigam.re.kr/board3/filedown1.asp?FileName=06심건주.PDF&FileUrl=29_660.PDF
⑦ http://www.kamtech.co.kr/korean/
⑧ 21세기를 뒷받침할 신소재ㆍ신재료 겸지사
많은 도움이 되실 것입니다.
