氮化铝(AlN)是一种具有六方纤锌矿结构的共价晶体。氮化铝（AlN）陶瓷具有优秀的导热性能，被认为是将来可以替代Al₂O₃陶瓷的一种基体材料^[1]。

目前用于大规模生产的氮化铝粉体制备方法主要有：铝粉直接氮化法（Geuther法）、Al₂O₃碳热还原法、和气溶胶(或气相反应)法。其中，铝粉直接氮化法能得到大量的高纯度氮化铝，但其颗粒的均匀程度、颗粒细度均难以保证；碳热还原法也能得到高纯度的氮化铝粉末，并且有良好的成型和烧结性能，但反应温度高，反应时间长，得到的粉体粒径也比较大；相对于前两种制备方法而言，气溶胶法可以方便地控制氮化铝颗粒的成核和生长速率,从而获得尺寸均匀的超细粉^[2]。

氮化铝陶瓷的成型工艺影响氮化铝陶瓷的气孔率，进而影响氮化铝陶瓷的性能。传统的烧结工艺有模压烧结、等静压烧结和热压烧结，但都难以保证制品质量和生产成本上的控制，目前已经开始使用流延成型、注射成型及凝胶流延成型技术。流延成型的主要工艺是将氮化铝粉料、烧结助剂、粘结剂、溶剂混合均匀制成浆料，通过流延制成坯片，采用组合模冲成标准片，然后用程控冲床冲成通孔，用丝网印刷印制金属图形，将每一个具有功能图形的生坯片叠加，层压成多层陶瓷生坯片，在氮气中约700℃排除粘结剂，然后在1800℃氮气中进行共烧，电镀后即形成多层氮化铝陶瓷^[3]。注射成型是将先氮化铝粉体与有机粘结剂按一定比例混合，经过造粒得到稳定的喂料，在注射成型机上注射成型，最后经过后处理得到氮化铝制品。凝胶流延成型解决了以往流延成型中有机溶剂毒性大、价格高的问题，将氮化铝粉体分散在有机溶剂与交联剂的水溶液中，先制备出了高浓度低粘度的悬浮体，然后加入引发剂和催化剂，使有机单体交联聚合，形成网状结构，悬浮体粘度也随之增加，最终凝固成型，形成具有一定强度、尺寸的坯体^[4]。

影响氮化铝陶瓷导热性能的因素有很多，如氮化铝的纯度、显微结构等。声子在诸如氮化铝、碳化铝等电绝缘材料中扮演着重要的角色，热传递的工作主要由声子承担，晶格中各种缺陷对声子的散射会降低热导。由于氮化铝对氧有强烈的亲和作用，氧杂质在氮化铝中的固溶是形成缺陷的主要原因。

Al₂O₃2Al_Al 3O_N V_Al^[2]

铝空位会引起晶界间的位错等结构缺陷，影响声子散射，增大了声子的平均自由程，从而降低氮化铝陶瓷的热导率。因此，对于烧结的多晶氮化铝,许多人认为热导率的减少是由于氮化铝晶格中氧相关的缺陷或者是氧化物的晶界造成^[5]。可以看出，氮化铝陶瓷的热导率随着氧含量升高而降低，因此，要制备出高热导率的氮化铝陶瓷，必须降低氮化铝中氧的含量。其它杂质元素如Si、Mn和Fe也会降低氮化铝陶瓷的热导率^[6]。此外，氮化铝粉末的制备方法也影响着其纯度，从而影响氮化铝陶瓷的热导率,因此不宜引入过多的添加剂。同时，致密度对氮化铝的热导率也有重要影响，致密度不高的材料热导率不可能高^[7]。

在此基础上，近年来科学家也从氮化铝的显微结构入手，对其对氮化铝热导率的影响进行了研究。研究表明^[8]，连续的晶粒比独立的晶粒能为声子提供更好的通道，减小声子的平均自由程，使得氮化铝具有更高的热导率。而Ching-Fong Chen^[9]表示，添加助剂会影响氮化铝陶瓷的致密度，大量气孔可由晶界相的不均匀性导致产生，从而阻碍声子散射，降低热导率。因此在选择助剂时应考虑：第一发生共熔所产生的液相要能很好的润湿氮化铝，第二要与Al₂O₃有很强的结合力，以便去除氧杂质，最后不能与氮化铝发生反应，产生晶格缺陷，而难以形成多面体形态的氮化铝的完整晶型^[2]。

另外，Anil V. Virkar^[10]等人推导出了一般情况下的热导率公式：

χ(t)=

其中，χ为一般情况下的热导率，κ为理论热导率，t为烧结时间，他们还对热导率与烧结时间的关系进行了研究，研究发现，热导率随温度的对数的增大而增大。