J. Phys. Colloques 51, C1-745-C1-756 (1990)
DOI: 10.1051/jphyscol:19901118

ALUMINIUM NITRIDE CERAMIC-METAL REACTIONS

J.T. KLOMP^{1, 2}, A.J.C. VAN DE VEN³ et M. MONNERAYE<sup>4

1</sup>  Philips Research Laboratories, Eindhoven, The Netherlands
²  Now with the Center of Technical Ceramics. Eindhoven University of Technology, 5600 MD EINDHOVEN.
³  Philips Center for Technology, Eindhoven, The Netherlands
⁴  Laboratoire d'Electronique et de Physique Appliquée, Limeil-Brevannes, France

Abstract
Cet article étudie les réactions entre le nitrure d'Aluminium (AlN) céramique, et les métaux et alliages appartenant au système cubique face centrée : Platine, Palladium. Palladium-Nickel e t Palladium-Argent, dans une gamme de températures comprises entre 1000 et 1500K, sous atmosphère contrôlée Azote-Hydrogène. En plus des réactions en phases solides avec le nitrure lui-même, on doit prendre en considération celles qui mettent en jeu l'oxyde Al₂O₃ présent à la surface de l'AlN, et thermodynamiquement plus stable que celui-ci. On constate que le comportement d'une poudre frittée à la surface de la céramique diffère de celui d'un feuillard, métallique, ce que l'on attribue à la faible mobilité de l'Azote dans AlN. Les réactions, conformément aux calculs thermodynamiques, se produisent au point triple céramique-métal-gaz entraînant la formation de composés intermétalliques et de solutions solides métalliques

Abstract
Reactions between AlN-ceramic and the fcc metals Pt, Pd, and Pd-Ni or Pd-Ag alloys, initiated in the solid-state between 1000 and 1500K. in a controlled H₂-N₂ atmosphere, are described. Apart from the reaction with AlN-ceramic, the reactions of the metals with Al₂O₃ are considered because the surface of AlN-ceramic consists of Al₂O₃ which is thermodynamically more stable than AlN. The reaction behaviour of the sintering of metal powder particles on the AlN-ceramic differs from that of solid state bonding of large area metal foils to the ceramic. This is ascribed to the low mobility of the nitrogen in the ceramic. Reactions, as predicted from thermodynamic calculations, occur a t the ceramic-metal-gas triple point where intermetallic components and metal solid-solutions form.