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氮化钛 |
氮化钛(TiN)具有典型的NaCl型结构,属面心立方点阵,晶格常数a=0.4241nm,其中钛原子位于面心立方的角顶。TiN是非化学计量化合物,其稳定的组成范围为TiN0.37-TiN1.16,氮的含量可以在一定的范围内变化而不引起TiN结构的变化。
TiN粉末一般呈黄褐色,超细TiN粉末呈黑色,而TiN晶体呈金黄色。TiN熔点为2950℃,密度为5.43-5.44g/cm3,莫氏硬度8-9,抗热冲击性好。TiN熔点比大多数过渡金属氮化物的熔点高,而密度却比大多数金属氮化物低,因此是一种很有特色的耐热材料。TiN的晶体结构与TiC的晶体结构相似,只是将其中的C原子置换成N原子。
目录
基本信息
中文名; 氮化钛
密度 ; 5.43-5.44g/cm3
英文名称 ; titanium nitride
熔点; 2950(℃)
基本信息
中文名称:氮化钛
英文名称:Titanium nitride
CAS号:25583-20-4
MDL:MFCD00049596[1]
分子式:NTi
分子量:61.8737
物性数据
1. 性状:古铜色固体。其晶体结构为立方结构
2. 密度(g/mL,25/4℃):5.43
3. 相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):未确定
4. 熔点(ºC):3290
5. 沸点(ºC,常压):未确定
6. 沸点(ºC,5.2kPa):未确定
7. 折射率:未确定
8. 闪点(ºC):未确定
9. 比旋光度(º):未确定
10. 自燃点或引燃温度(ºC):未确定
11. 蒸气压(kpa,20ºC):未确定
12. 饱和蒸气压(kPa,60ºC):未确定
13. 燃烧热(KJ/mol):未确定
14. 临界温度(ºC):未确定
15. 临界压力(KPa):未确定
16. 油水(辛醇/水)分配系数的对数值:未确定
17. 爆炸上限(%,V/V):未确定
18. 爆炸下限(%,V/V):未确定
19. 溶解性:不溶于水,微溶于王水、硝酸、氢氟酸。
20.电阻率(μΩ·cm):25
21. 热导率(W/(m·K)):29.1
22. 热膨胀系数(ºC -1):9.35×10—6
23. 莫氏硬度:8~9
存储方法
保持贮藏器密封
放入紧密的贮藏器内,储存在阴凉,干燥的地方
合成方法
1.将金属钛放入加热炉中,在氮气气流中,加热至1000~1400℃反应直接得到氮化钛。或者将二氧化钛和碳以一定比例充分混合,放入加热炉中,在氮气气流中加热至1250℃还原氮化制得氮化钛。采用气相沉积法,由四氯化钛、氮气、氢气混合气体可以得到氮化钛涂层。
2.往四氯化钛的蒸发器中通入H2和N2的混合气体,并在该气流中将钨丝线圈通电加热,即有氮化钛结晶析出(用内径50mm的透明石英管为反应管)。实验证明当氮气和氢气浓度相等,四氯化钛浓度为0.3%,钨丝温度在1300~1500℃时氮化钛的析出速度最大。
3.将四氯化钛和氮气的混合气体与氨气和氢气的混合气体加热到700℃以上使它们反应。在反应出口处安装一烧瓶来收集产物。产物中的副产物氯化铵在惰性气流中于350℃加热十几分钟即可除去,进而得到黑色氮化钛粉末。
4.直接合成法 将金属钛放入加热炉中,在氮气气流中,加热至1000~1400℃直接合成得氮化钛。
5.二氧化钛还原法 将二氧化钛和炭按比例充分混合,放入加热炉中,在氮气气流中加热至1250℃还原氮化制得氮化钛。粉碎得微细产品。也可用四氯化钛和甲烷、氮气、氢气氮化制得氮化钛。
主要用途
1.用作粉末冶金、精细陶瓷原料粉、导电材料及装饰材料,广泛用于耐高温、耐磨损及航空航天等领域。该材料具有良好的导电性,可用作熔盐电解的电极和电触头等导电材料。也可作为添加剂用于硬质刀具中。2.用作粉末冶金、精细陶瓷原料粉、导电材料及装饰材料。
系统编号
CAS号:25583-20-4
MDL号:MFCD00049596
EINECS号:247-117-5
计算化学数据
1、 氢键供体数量:0
2、 氢键受体数量:1
3、 可旋转化学键数量:0
4、 拓扑分子极性表面积(TPSA):23.8
5、 重原子数:2
6、 表面电荷:0
7、 复杂度:10
8、 同位素原子数量:0
9、 确定原子立构中心数量:0
10、 不确定原子立构中心数量:0
11、 确定化学键立构中心数量:0
12、 不确定化学键立构中心数量:0
13、 共价键单元数量:1
生态学数据
对水是稍微危害的,若无政府许可,勿将材料排入周围环境
性质与稳定性
如果遵照规格使用和储存则不会分解
避免接触氧化物,热。在空气中稳定。在270℃以上能被氯腐蚀。在热的氢氧化钾溶液中分解,在过热的水蒸气中也分解。
硬度极高,具有很好的耐热性、耐腐蚀、耐磨性能。
安全信息
包装等级:III
危险类别:4.1
海关编码:2849909000
危险品运输编码:UN3178
WGK Germany:3
安全说明:S22-S24/25
合成路线
合成路线(共2条)查看更多>>
1271-19-8
二氯二茂钛
25583-20-4
氮化钛
详细>>
7727-37-9
高纯氮
7550-45-0
四氯化钛
25583-20-4
氮化钛
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1271-19-8
二氯二茂钛
7727-37-9
高纯氮
7550-45-0
四氯化钛[1]
参考文献
- ↑ 氮化钛的制备与应用你了解了吗?, 360 ,2020/10/21