Neapšaubāmi, alumīnija nitrīds ir viens no pēdējo gadu populārākajiem keramikas materiāliem. Tā unikālās īpašības ļauj tai izcelties jomās, kur alumīnija oksīds vairs nav kompetents. Līdz ar to nozarē valda uzskats, ka "alumīnija nitrīds aizstās alumīnija oksīdu".
1856. gadā franču zinātnieks Anrī Sentē-Klēra Devila ierosināja sodas saķepināšanas procesu boksītam, iezīmējot pirmo mēģinājumu iegūt alumīnija oksīdu no boksīta un liecinot par alumīnija oksīda rūpniecības sākumu.
Alumīnija oksīda izmantošana keramikas rūpniecībā parādījās 49 gadus vēlāk. 1905. gadā Vācija bija pionieris alumīnija oksīda griezējinstrumentu izpētē, kas arī iezīmēja visas progresīvās keramikas nozares sākumpunktu. Tomēr tā laika ierobežotās tehnoloģijas dēļ alumīnija oksīda keramikas veiktspēja un pielietojuma diapazons bija diezgan ierobežots. Pēc Otrā pasaules kara valstis sāka palielināt savus ieguldījumus pētniecībā un attīstībā modernajā keramikā. Alumīnija oksīda keramikas ražošanas process pakāpeniski nobriedās, un tās pakāpeniski tika izmantotas dažādās nozarēs, piemēram, mašīnbūvē, elektronikā un kosmosā. Mūsdienās alumīnija oksīda keramika ir kļuvusi par visplašāk izmantoto un daudzpusīgāko modernās keramikas veidu.
Tagad apskatīsim alumīnija nitrīdu. Alumīnija nitrīda pētījumi arī sākās agri. To 1862. gadā atklāja F. Birgelers un A. Geuters, un 1877. gadā JW Mallet pirmo reizi veiksmīgi sintezēja alumīnija nitrīdu. Tomēr vairāk nekā 100 gadus pēc tam tas netika praktiski izmantots, un tika apsvērts tikai kā slāpekļa{10}}fiksācijas līdzeklis mēslošanas līdzekļos.
Tā kā alumīnija nitrīds ir kovalents savienojums ar zemu pašdifūzijas koeficientu un augstu kušanas temperatūru, to ir grūti saķepināt. Tikai pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados cilvēki pirmo reizi veiksmīgi ražoja alumīnija nitrīda keramiku, izmantojot to kā ugunsizturīgus materiālus tīras dzelzs, alumīnija un alumīnija sakausējumu kausēšanai. Sākot ar 1970. gadiem, pētījumiem padziļinot, sasniegumi alumīnija nitrīda sagatavošanas procesos nepārtraukti paplašināja tā pielietojuma jomu, lai gan tas joprojām bija salīdzinoši ierobežots. Pēdējos gados, strauji attīstoties mikroelektronikas tehnoloģijām, elektroniskās ierīces un komponenti virzās uz miniaturizāciju, vieglu svaru, integrāciju, augstu uzticamību un lielu{6}}jaudu. Arvien sarežģītākas ierīces izvirza augstākas prasības substrāta un iepakojuma materiālu siltuma izkliedēšanai, pievēršot ievērojamu uzmanību alumīnija nitrīdam tā augstās siltumvadītspējas dēļ.
Ņemot vērā pašreizējo attīstības tendenci, kad elektroniskajām mikroshēmām ir arvien plašāka veiktspēja un mazāki izmēri, arī siltuma plūsmas blīvums, kas rodas mikroshēmas darbības laikā, ir dramatiski pieaudzis. Elektroniskām ierīcēm parasti, kad temperatūra paaugstinās par 10 grādiem, ierīces efektīvais kalpošanas laiks tiek samazināts par 30% līdz 50%. Tāpēc atbilstošu iepakojuma materiālu un procesu izvēle, lai uzlabotu ierīču siltuma izkliedes spēju, ir kļuvusi par tehnisku vājo vietu strāvas ierīču attīstībā.
Siltumvadītspējas ziņā iepriekš minētajās jomās alumīnija oksīds un alumīnija nitrīds nav vienā līmenī. Bet vai alumīnija nitrīds var gāzt alumīnija oksīdu?
Alumīnija oksīda siltumvadītspējas koeficients ir tikai 30 W/(m·K). Lai gan tas nav augsts, tas ir pietiekami zema-līdz-vidēja diapazona- lietojumprogrammām. Būtiski, ka tas ir lēts un tam ir nobriedis ražošanas process. Zema{7}}līdz-vidēja diapazona- lietojumprogrammām tā izvēle ir pareiza.
Alumīnija nitrīda teorētiskā siltumvadītspēja var sasniegt līdz 320 W/(m·K), kas ir 8 līdz 10 reizes lielāka nekā alumīnija oksīda keramikai. Ražošanā sasniegtā faktiskā siltumvadītspēja var būt arī līdz 200 W/(m·K). Tomēr tā augstā cena nozīmē, ka tas galvenokārt ir mērķēts uz nepārtraukti augošajām augstākās klases-tirgus prasībām.
Tādējādi attiecības starp alumīnija oksīdu un alumīnija nitrīdu nav vienkārša "aizvietošana", bet gan komplementāra līdzāspastāvēšana, un katrs no tiem kalpo savam mērķim.
Pat bez alumīnija nitrīda alumīnija oksīdam būtu grūti nostiprināties-augstākās klases tirgū. Un otrādi, zemas -līdz-vidējās-klases tirgos, kur pietiek ar alumīnija oksīdu, neviens nebūtu pietiekami muļķīgs, lai izmantotu daudz dārgāko alumīnija nitrīdu. Šajās jomās alumīnija oksīds joprojām ir karalis.