氮化鈦
氮化鈦 |
氮化鈦(TiN)具有典型的NaCl型結構,屬面心立方點陣,晶格常數a=0.4241nm,其中鈦原子位於面心立方的角頂。TiN是非化學計量化合物,其穩定的組成範圍為TiN0.37-TiN1.16,氮的含量可以在一定的範圍內變化而不引起TiN結構的變化。
TiN粉末一般呈黃褐色,超細TiN粉末呈黑色,而TiN晶體呈金黃色。TiN熔點為2950℃,密度為5.43-5.44g/cm3,莫氏硬度8-9,抗熱衝擊性好。TiN熔點比大多數過渡金屬氮化物的熔點高,而密度卻比大多數金屬氮化物低,因此是一種很有特色的耐熱材料。TiN的晶體結構與TiC的晶體結構相似,只是將其中的C原子置換成N原子。
目錄
基本信息
中文名; 氮化鈦
密度 ; 5.43-5.44g/cm3
英文名稱 ; titanium nitride
熔點; 2950(℃)
基本信息
中文名稱:氮化鈦
英文名稱:Titanium nitride
CAS號:25583-20-4
MDL:MFCD00049596[1]
分子式:NTi
分子量:61.8737
物性數據
1. 性狀:古銅色固體。其晶體結構為立方結構
2. 密度(g/mL,25/4℃):5.43
3. 相對蒸汽密度(g/mL,空氣=1):未確定
4. 熔點(ºC):3290
5. 沸點(ºC,常壓):未確定
6. 沸點(ºC,5.2kPa):未確定
7. 折射率:未確定
8. 閃點(ºC):未確定
9. 比旋光度(º):未確定
10. 自燃點或引燃溫度(ºC):未確定
11. 蒸氣壓(kpa,20ºC):未確定
12. 飽和蒸氣壓(kPa,60ºC):未確定
13. 燃燒熱(KJ/mol):未確定
14. 臨界溫度(ºC):未確定
15. 臨界壓力(KPa):未確定
16. 油水(辛醇/水)分配係數的對數值:未確定
17. 爆炸上限(%,V/V):未確定
18. 爆炸下限(%,V/V):未確定
19. 溶解性:不溶於水,微溶於王水、硝酸、氫氟酸。
20.電阻率(μΩ·cm):25
21. 熱導率(W/(m·K)):29.1
22. 熱膨脹係數(ºC -1):9.35×10—6
23. 莫氏硬度:8~9
存儲方法
保持貯藏器密封
放入緊密的貯藏器內,儲存在陰涼,乾燥的地方
合成方法
1.將金屬鈦放入加熱爐中,在氮氣氣流中,加熱至1000~1400℃反應直接得到氮化鈦。或者將二氧化鈦和碳以一定比例充分混合,放入加熱爐中,在氮氣氣流中加熱至1250℃還原氮化製得氮化鈦。採用氣相沉積法,由四氯化鈦、氮氣、氫氣混合氣體可以得到氮化鈦塗層。
2.往四氯化鈦的蒸發器中通入H2和N2的混合氣體,並在該氣流中將鎢絲線圈通電加熱,即有氮化鈦結晶析出(用內徑50mm的透明石英管為反應管)。實驗證明當氮氣和氫氣濃度相等,四氯化鈦濃度為0.3%,鎢絲溫度在1300~1500℃時氮化鈦的析出速度最大。
3.將四氯化鈦和氮氣的混合氣體與氨氣和氫氣的混合氣體加熱到700℃以上使它們反應。在反應出口處安裝一燒瓶來收集產物。產物中的副產物氯化銨在惰性氣流中於350℃加熱十幾分鐘即可除去,進而得到黑色氮化鈦粉末。
4.直接合成法 將金屬鈦放入加熱爐中,在氮氣氣流中,加熱至1000~1400℃直接合成得氮化鈦。
5.二氧化鈦還原法 將二氧化鈦和炭按比例充分混合,放入加熱爐中,在氮氣氣流中加熱至1250℃還原氮化製得氮化鈦。粉碎得微細產品。也可用四氯化鈦和甲烷、氮氣、氫氣氮化製得氮化鈦。
主要用途
1.用作粉末冶金、精細陶瓷原料粉、導電材料及裝飾材料,廣泛用於耐高溫、耐磨損及航空航天等領域。該材料具有良好的導電性,可用作熔鹽電解的電極和電觸頭等導電材料。也可作為添加劑用於硬質刀具中。2.用作粉末冶金、精細陶瓷原料粉、導電材料及裝飾材料。
系統編號
CAS號:25583-20-4
MDL號:MFCD00049596
EINECS號:247-117-5
計算化學數據
1、 氫鍵供體數量:0
2、 氫鍵受體數量:1
3、 可旋轉化學鍵數量:0
4、 拓撲分子極性表面積(TPSA):23.8
5、 重原子數:2
6、 表面電荷:0
7、 複雜度:10
8、 同位素原子數量:0
9、 確定原子立構中心數量:0
10、 不確定原子立構中心數量:0
11、 確定化學鍵立構中心數量:0
12、 不確定化學鍵立構中心數量:0
13、 共價鍵單元數量:1
生態學數據
對水是稍微危害的,若無政府許可,勿將材料排入周圍環境
性質與穩定性
如果遵照規格使用和儲存則不會分解
避免接觸氧化物,熱。在空氣中穩定。在270℃以上能被氯腐蝕。在熱的氫氧化鉀溶液中分解,在過熱的水蒸氣中也分解。
硬度極高,具有很好的耐熱性、耐腐蝕、耐磨性能。
安全信息
包裝等級:III
危險類別:4.1
海關編碼:2849909000
危險品運輸編碼:UN3178
WGK Germany:3
安全說明:S22-S24/25
合成路線
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1271-19-8
二氯二茂鈦
25583-20-4
氮化鈦
詳細>>
7727-37-9
高純氮
7550-45-0
四氯化鈦
25583-20-4
氮化鈦
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1271-19-8
二氯二茂鈦
7727-37-9
高純氮
7550-45-0
四氯化鈦[1]
參考文獻
- ↑ 氮化鈦的製備與應用你了解了嗎?, 360 ,2020/10/21