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鋁是地殼中含量最豐富的金屬元素，因其輕質、可成型性好等優點，在工業上有著很廣泛的應用。但鋁及其合金卻又面臨著強度低、耐磨損性和高溫性能差等發展問題。碳化鋁(AlC)是一種具有菱形六面體結構的離子型化合物，具有很高的硬度、剪切強度和熔點，使其成為了鋁基材料理想的第二相強化材料。碳化鋁金黃色六方小片狀晶體。相對密度2.36，在1400℃穩定，2200℃以上分解。遇水分解生成甲烷，貯存于干燥陰涼處，不溶于丙酮，遇稀酸分解。由純鋁粉與純碳共熱而制得。目前，碳化鋁的制備方法主要有金屬直接碳化法，碳熱還原法，溶膠凝膠法，微波合成法和高能機械球磨合成法。其中金屬直接碳化法和碳熱還原法是最早采用的合成方法，并且部分技術已經應用與工業生產。但這兩種方法的缺點是所需要的的合成溫度高，反應時間長，得到的粉末粒徑大。而已知的高能球磨合成法中，關注的重點主要是少量的AlC原位合成從而增強鋁基材料，并不是AlC的高純度合成。同時，高能球磨本身皆具有球磨時間過長，能耗大，粉體顆粒不均勻等缺點。
碳化鋁經常作為添加劑增強三組元鋁基材料(Al-Si-AlC，Al-AlTi-AlC)的強度。另外，AlC是金屬鋁工業技術領域中的一種重要的化合物，在冶金工業中用于還原金屬氧化物，在化學工業用于化學反應催化劑，在陶瓷行業用于制作高溫、切割和模具等高級陶瓷材料。作為一種離子型化合物，在AlC的晶格結構中，碳原子以單獨的C形式存在。C具有很強的堿性，水解時通過C+4H→CH產生甲烷，所以AlC也作為甲烷發生劑和干燥劑。同時，AlC的菱形六面體是一種AlC和AlC片層交替堆疊的結構，正是這種獨特的結構，使得一維AlC納米線成為了一種極具潛力的冷電子發射體。
1）基于碳化鋁制備氮化鋁粉體，包括：(a)將適量微米鋁粉和微米碳粉均勻混合，置于惰性氣氛中加熱至預定溫度，保溫一段時間，使之反應生成碳化鋁；(b)將碳化鋁在流動的氨氣或氮氣中加熱至預定溫度并保溫一段時間，在高溫環境下碳化鋁與氨氣或氮氣反應，生成氮化鋁。通過本發明，可以在相對較低的溫度下制備出氮化鋁粉體，所制備出的粉體純度高、粒徑小且粒度分布均勻，導熱率高并且具有優良的熱學性能和機械性能，可在集成電路的基片材料等領域大規模應用。
2）制備一種碳化鋁納米帶。裝有鋁硅合金的坩堝置于爐內，關閉爐門抽真空至50Pa~10-3Pa，然后充入保護氣氬氣，再升溫到700℃~1600℃之間保溫1-20小時，然后自然冷卻至常溫，在合金表面及石墨坩堝內壁上生成許多黃色的碳化鋁納米帶。本發明制備的碳化鋁納米帶厚度薄、雜質少；碳化鋁納米帶的長度長，能達到幾個毫米；生長碳化鋁納米帶的成本很低；不存在環境污染、制備設備簡單。
一種等離子球磨制備碳化鋁粉末的方法，包括以下步驟：
(1)將鋁粉與石墨粉進行簡單均勻混合，在氬氣保護下采用等離子球磨機對粉末進行球磨(細化和活化處理)，獲得混合粉末；所述混合粉末中石墨粉的質量占比為35％，余量為鋁粉；球磨的條件：轉速為960rpm，放電電流1.5A，球料比50：1，球磨時間為1h(不包括停頓的時間)；運行模式為交替重啟，交替時間為30分鐘，停頓時間為30分鐘(是指球磨30min，然后停止球磨30min，再球磨30min，如此重復)；
(2)將球磨后的混合粉末放入帶蓋氧化鋁坩堝內，將坩堝放置于真空管式爐中，使用真空泵將爐管抽真空到10Pa，隨后通入氬氣，重復一次后保持氬氣在管式爐中流動(流速為100ml/min)，以10℃/min升溫速率將爐溫升至1000℃且保溫4h，隨后管式爐空冷(在100min內冷卻至室溫)，獲得碳化鋁粉末。碳化鋁粉末的SEM圖如下：
[1] 無機化合物辭典
[2] CN201810921916.9一種等離子球磨制備碳化鋁粉末的方法
[3] CN201610571632.2一種基于碳化鋁制備氮化鋁粉體的方法及其產品
[4] CN200710071085.2一種碳化鋁納米帶的合成方法