Le nitrure d'aluminium : synthese, mise au point d'un nouveau procede de fabrication. caracterisations et applications

Aluminium nitride : synthesis, perfecting a new process of fabrication. Characterizations and applications

• Auteur / Autrice : BENEDICTE VIOT
• Direction : Yves Laurent
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Rennes 1

Résumé

Le nitrure d'aluminium est un compose qui presente de nombreuses potentialites du fait de ses caracteristiques physiques et chimiques. Ainsi, le nitrure d'aluminium peut servir de source d'azote pour l'obtention de verres oxyazotes, en particulier de verres d'aluminosilicates. Cet azote du reseau vitreux peut, selon les conditions thermodynamiques, donner une reaction d'oxydoreduction interne et conduire a des materiaux vitreux expanses. Mis en forme par frittage, on obtient des ceramiques possedant a la fois les proprietes d'isolant electrique et de conducteur thermique. Celles-ci trouvent des applications dans les domaines de la microelectronique et de l'electronique de puissance. Du fait de ses caracteristiques mecaniques et de sa faible masse volumique, il peut entrer dans la composition de cermets a base d'aluminium. Cette etude a porte sur la mise au point d'un nouveau procede de fabrication de nitrure d'aluminium par chauffage sous azote a des temperatures inferieures a 1000c d'aluminium metallique selon une reaction de type shs. La reaction est catalysee par de faibles quantites de carbonate de calcium. Par etude xps et drifts, on a montre que celui-ci se trouve a la surface des grains de nitrure et les passive. La production en continu est effectuee en four tournant. En vue d'applications industrielles, on a utilise le nitrure ainsi prepare pour l'obtention : - de materiaux expanses a base de verre industriel de recuperation. On a optimise les differents parametres de la reaction d'expansion. Le materiau obtenu, leger (d = 0,20), a porosite fermee, est un isolant thermique et phonique, porteur, ininflammable, inerte chimiquement. - de ceramiques frittees dont on a mesure les conductivites electriques et thermiques. La presence de faibles quantites d'oxyde de calcium dans le nitrure est favorable au frittage. - de cermets a base d'aluminium qu'il est possible de former du fait du procede d'elaboration utilise.