نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

در این پژوهش ویسکرهای نیترید آلومینیوم (AlN) در کوره لوله‌ای 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) به‌کار گرفته شدند. بررسی یافته‌ها نشان داد که با نسبت‌های متفاوت کلرید آمونیوم به پودر آلومینیوم 3 میکرومتری، ویسکرهای نیترید آلومینیوم با قطر 140 تا 340 نانومتر به‌دست 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 به‌دست آمد و با افزودن بیش از 50% وزنی کلرید آمونیوم، نیترید آلومینیوم خالص ایجاد شد. بررسی‌های ریزساختاری نشان داد که با افزایش میزان کلرید آمونیوم قطر ویسکرها افزایش می‌یابد (تقریباً حدود 200 نانومتر). همچنین با افزایش اندازه ذرات آلومینیوم، ویسکرهای نیترید آلومینیوم با قطر بیشتر به‌دست آمد. با افزوده شدن کلرید آمونیوم به آلومینیوم واکنش‌های خودبه‌خودی کلریده شدن و نیتریده شدن ترمودینامیکی در فاز گازی افزایش یافت و منجر به تشکیل ویسکرها و هم‌چنین فرآورده نیترید آلومینیوم خالص شد.