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氮化物
,'''氮化物'''是[[氮]]与[[电负性]]比它小的元素形成的[[二元化合物]]。由过渡元素和氮直接化合生成的氮化物又称金属型氮化物。它们属于 “间充化合物”，因氮原子占据着金属晶格中的间隙位置而得名。这种化合物在外观、硬度和导电性方面似金属，一般都是硬度大、熔点高、 化学性质稳定，并有导电性。[[钛]]、[[钒]]、[[锆]]、[[钽]]等的氮化物坚硬难熔，具有耐[[化学腐蚀]]、耐高温等特 点。例如，[[TiN熔点]]为2 930～2 950℃，是热和电的良导体，低温下有超导性，是制造[[喷气发动机]]的材料。ZrN在低温有超导性，现用作[[反应堆材料]]。
[[File:氮化物1.jpg|缩略图|氮化物[https://ss3.bdstatic.com/70cFv8Sh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3771029085,1620850876&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://ss3.bdstatic.com/70cFv8Sh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3771029085,1620850876&fm=26&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
'''中文名''':[[氮化物]]
'''外文名''':[[nitride]]
'''定 义''':[[多指含氮为-3氧化态的二元化合物]]
'''包 括''':[[金属氮化物、非金属氮化物]]
'''作 用''':[[可用来制车刀、钻头]]等
'''可 作''':[[优良润滑剂、切割材料]]等
'''性 质''':[[其中多数不溶于水，热稳定性高]]
'''主要分类''':[[金属氮化物、非金属氮化物]]
==介绍==
氮与电负性比它小的元素所形成的二元化合物。叠氮化物 及氮与氢、卤素和氧族元素的化合物不属于氮化物。一般指固体氮化物，并主要指 金属氮化物。例如[[氮化锂Li3N]]、[[氮化镁 Mg3N2]]、[[氮化铝AlN]]、[[氮化钛TiN]]、[[氮化钽TaN]]等。多数难熔，热稳定性很高。有些是金属加热后直接与氮化合而成，有些是由金属、金属氧化物或金属氯化物在氨气流中加热而得。[[硼]]、[[磷]]、[[硅]]等非金属亦有氮化物（BN、P3N5、Si3N4）存在，对热都 十分稳定，其中BN特别稳定。
==分类==
氮化物是氮与电负性小的元素形成的二元化合物，不包括氮与氢、氮与[[卤素]]的化合物及叠氮化物。按结构不同，氮化物可分为：
#离子型氮化物 主要是氮与IA，ⅡA族活泼金属形成的氮化物，如[[氮化锂Li3N]]，[[氮化钙Ca3N2]]等。这类氮化物热稳定性低，加热至400℃时分解为氮和相应元素； 它们极易水解，与水蒸气作用放出氨并生成金属氢氧化物，如：Li3N+3H2O══3LiOH+NH3
#金属型氮化物 氮与过渡金属形成的氮化物，如[[氮化锰Mn5N2]]，[[氮化钨W2N3]]，[[氮化锆ZrN]]等。这类氮化物具有高硬度、高熔点、高热稳定性的特点。它们大多是氮原子填充在金属结构的间隙中，属于“间隙化合物”，具有金属的性质，不与水反应，有导电性。
# 共价型氮化物 与磷、硅、硼等非金属元素所形成的[[氢化物]]，如[[氮化磷P3N5]]，[[氮化硅Si3N4]]，[[氮化硼BN]]等。这类氮化物非常稳定。
#过渡型氮化物 与[[铜]]、[[锌分族]]等金属元素所形成的氮化物，如[[氮化银Ag3N]]等。<ref>[吴永仁 主编.中国中学教学百科全书·化学卷.沈阳：沈阳出版社.1990.第160-161页.]</ref>
[[File:氮化物2.jpg|缩略图|氮化物[https://ss0.bdstatic.com/70cFuHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1731786293,354440903&fm=15&gp=0.jpg 原图链接][https://ss0.bdstatic.com/70cFuHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1731786293,354440903&fm=15&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
==常见氮化物及特性==
氮化硅1857年由印度人[[呙贺烈尔 ]]（F.Wohler）最早合成。属[[六方晶系]]，有α型（低温）及β型（高温）的变态。当温度升高到1600℃时，由α型转变成β型，转变回来是困难的。α与β型的物理性质见表。其热导率较高，热膨胀系数小，抗热震性好，高温强度及耐磨性好。但在高温氧化气氛中，1200~1400℃开始氧化，1400℃以上则剧烈氧化。
[[氮化硅]]的合成方法有将硅粉磨细在N2气中加热到1200～1450℃形成3Si+4N2=2Si3N4+737J的放热反应。其反应速度较慢，如加入少量的Fe、Co、Ni、Cr、Cu等可加速反应。但对α、β的生成比例或性质有影响。如在N2气中加[[NH3]]或[[H2]]等最后能加速反应，而在1350℃以下反应多生成α型。或者[[硅石]]加[[炭]]在N2气中加热的方法，是在1550℃以上生成SiC，因此须加入百分之几的Fe2O3，使之在较低的温度下完成Si3N4的反应，然后用[[盐酸]]将Fe的化合物除去。
[[氧氮化铝硅]]（Sialon）Si-Al-O-N系固溶体。属β-Si3N4型结晶结构，具有抗氧化性强、耐侵蚀、强度高等优点。
[[氧氮化硅]]（Si2N2O）是用高纯[[硅粉]]和[[SiO2粉]]按分子比3∶1混合、磨细、通入80%N2和20%H2的混合气体加热到1450℃时而制得。
[[氮化铝]]1862年由德国人[[古茨尔]]（Geuther）合成的。它是六方晶系、有铅锌矿（六角）型结晶、呈白色、单晶为无色透明，密度为3.26g/cm3，升华温度2450℃。制品耐压强度高，热导率低，线膨胀系数稍大些。
氮化硼和[[石墨]]的结晶相似，呈六角板状，有脂肪感，呈白色，故人们称为白色石墨。密度为2.2g/cm3，化学性质呈中性，在还原气氛下稳定到2000℃以上。是有希望的高温结构材料。
[[File:氮化物3.jpg|缩略图|氮化物[https://ss2.bdstatic.com/70cFvnSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1528141155,3333414309&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://ss2.bdstatic.com/70cFvnSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1528141155,3333414309&fm=26&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
==应用==
由ⅢA、ⅣA族元素和氮直接化合生成的 氮化物具有共价结构，称为共价型氮化物。BN 是一种鳞片状六方结构，它的晶体结构和理化 性质与石墨相似，因而称为“[[白石墨]]”或“[[白炭黑]]”，密度2.25克/立方厘米。它的耐热性、耐蚀性 和润滑性都好，不导电。在[[电子]]、[[冶金]]、[[化工]]及 尖端技术上有较大应用。这种晶型的BN在5 ～9千兆帕（5～9万大气压）和1200～ 1500℃温度下，用[[碱金属]]、[[碱土金属]]为[[催化剂]]， 可转变为另一种立方晶系的[[金刚硼]]，这种转变与石墨转变为[[金刚石]]相似。
金刚硼的硬度大于金刚石，是特殊的[[耐磨材料]]和[[切削材料]]。又因它不被熔融铁浸蚀，可制造模具及坩埚的衬里。 [[Si3N4]]是高性能[[陶瓷]]材料，用于冶金、[[飞机]]、[[机械]]、电子、[[原子能]]等工业。碱金属和碱土金属氮化物又称离子型氮化物，它们的热稳定性较差， 容易水解产生[[氨气]]和[[金属氢氧化物]]，实用意义不大。 <ref>[袁运开,顾明远 主编.科学技术社会辞典·化学.杭州：浙江教育出版社.1992.第36页.]</ref>
==视频==
==氮化物净化演示==
；{{#iDisplay:m0187u5cm1u | 560 | 390 | qq }}
==参考文献==
{{Reflist}}
[[File:氮化物1.jpg|缩略图|氮化物[https://ss3.bdstatic.com/70cFv8Sh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3771029085,1620850876&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://ss3.bdstatic.com/70cFv8Sh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=3771029085,1620850876&fm=26&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
'''中文名''':[[氮化物]]
'''外文名''':[[nitride]]
'''定 义''':[[多指含氮为-3氧化态的二元化合物]]
'''包 括''':[[金属氮化物、非金属氮化物]]
'''作 用''':[[可用来制车刀、钻头]]等
'''可 作''':[[优良润滑剂、切割材料]]等
'''性 质''':[[其中多数不溶于水，热稳定性高]]
'''主要分类''':[[金属氮化物、非金属氮化物]]
==介绍==
氮与电负性比它小的元素所形成的二元化合物。叠氮化物 及氮与氢、卤素和氧族元素的化合物不属于氮化物。一般指固体氮化物，并主要指 金属氮化物。例如[[氮化锂Li3N]]、[[氮化镁 Mg3N2]]、[[氮化铝AlN]]、[[氮化钛TiN]]、[[氮化钽TaN]]等。多数难熔，热稳定性很高。有些是金属加热后直接与氮化合而成，有些是由金属、金属氧化物或金属氯化物在氨气流中加热而得。[[硼]]、[[磷]]、[[硅]]等非金属亦有氮化物（BN、P3N5、Si3N4）存在，对热都 十分稳定，其中BN特别稳定。
==分类==
氮化物是氮与电负性小的元素形成的二元化合物，不包括氮与氢、氮与[[卤素]]的化合物及叠氮化物。按结构不同，氮化物可分为：
#离子型氮化物 主要是氮与IA，ⅡA族活泼金属形成的氮化物，如[[氮化锂Li3N]]，[[氮化钙Ca3N2]]等。这类氮化物热稳定性低，加热至400℃时分解为氮和相应元素； 它们极易水解，与水蒸气作用放出氨并生成金属氢氧化物，如：Li3N+3H2O══3LiOH+NH3
#金属型氮化物 氮与过渡金属形成的氮化物，如[[氮化锰Mn5N2]]，[[氮化钨W2N3]]，[[氮化锆ZrN]]等。这类氮化物具有高硬度、高熔点、高热稳定性的特点。它们大多是氮原子填充在金属结构的间隙中，属于“间隙化合物”，具有金属的性质，不与水反应，有导电性。
# 共价型氮化物 与磷、硅、硼等非金属元素所形成的[[氢化物]]，如[[氮化磷P3N5]]，[[氮化硅Si3N4]]，[[氮化硼BN]]等。这类氮化物非常稳定。
#过渡型氮化物 与[[铜]]、[[锌分族]]等金属元素所形成的氮化物，如[[氮化银Ag3N]]等。<ref>[吴永仁 主编.中国中学教学百科全书·化学卷.沈阳：沈阳出版社.1990.第160-161页.]</ref>
[[File:氮化物2.jpg|缩略图|氮化物[https://ss0.bdstatic.com/70cFuHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1731786293,354440903&fm=15&gp=0.jpg 原图链接][https://ss0.bdstatic.com/70cFuHSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1731786293,354440903&fm=15&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
==常见氮化物及特性==
氮化硅1857年由印度人[[呙贺烈尔 ]]（F.Wohler）最早合成。属[[六方晶系]]，有α型（低温）及β型（高温）的变态。当温度升高到1600℃时，由α型转变成β型，转变回来是困难的。α与β型的物理性质见表。其热导率较高，热膨胀系数小，抗热震性好，高温强度及耐磨性好。但在高温氧化气氛中，1200~1400℃开始氧化，1400℃以上则剧烈氧化。
[[氮化硅]]的合成方法有将硅粉磨细在N2气中加热到1200～1450℃形成3Si+4N2=2Si3N4+737J的放热反应。其反应速度较慢，如加入少量的Fe、Co、Ni、Cr、Cu等可加速反应。但对α、β的生成比例或性质有影响。如在N2气中加[[NH3]]或[[H2]]等最后能加速反应，而在1350℃以下反应多生成α型。或者[[硅石]]加[[炭]]在N2气中加热的方法，是在1550℃以上生成SiC，因此须加入百分之几的Fe2O3，使之在较低的温度下完成Si3N4的反应，然后用[[盐酸]]将Fe的化合物除去。
[[氧氮化铝硅]]（Sialon）Si-Al-O-N系固溶体。属β-Si3N4型结晶结构，具有抗氧化性强、耐侵蚀、强度高等优点。
[[氧氮化硅]]（Si2N2O）是用高纯[[硅粉]]和[[SiO2粉]]按分子比3∶1混合、磨细、通入80%N2和20%H2的混合气体加热到1450℃时而制得。
[[氮化铝]]1862年由德国人[[古茨尔]]（Geuther）合成的。它是六方晶系、有铅锌矿（六角）型结晶、呈白色、单晶为无色透明，密度为3.26g/cm3，升华温度2450℃。制品耐压强度高，热导率低，线膨胀系数稍大些。
氮化硼和[[石墨]]的结晶相似，呈六角板状，有脂肪感，呈白色，故人们称为白色石墨。密度为2.2g/cm3，化学性质呈中性，在还原气氛下稳定到2000℃以上。是有希望的高温结构材料。
[[File:氮化物3.jpg|缩略图|氮化物[https://ss2.bdstatic.com/70cFvnSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1528141155,3333414309&fm=26&gp=0.jpg 原图链接][https://ss2.bdstatic.com/70cFvnSh_Q1YnxGkpoWK1HF6hhy/it/u=1528141155,3333414309&fm=26&gp=0.jpg 图片来源百度网]]]
==应用==
由ⅢA、ⅣA族元素和氮直接化合生成的 氮化物具有共价结构，称为共价型氮化物。BN 是一种鳞片状六方结构，它的晶体结构和理化 性质与石墨相似，因而称为“[[白石墨]]”或“[[白炭黑]]”，密度2.25克/立方厘米。它的耐热性、耐蚀性 和润滑性都好，不导电。在[[电子]]、[[冶金]]、[[化工]]及 尖端技术上有较大应用。这种晶型的BN在5 ～9千兆帕（5～9万大气压）和1200～ 1500℃温度下，用[[碱金属]]、[[碱土金属]]为[[催化剂]]， 可转变为另一种立方晶系的[[金刚硼]]，这种转变与石墨转变为[[金刚石]]相似。
金刚硼的硬度大于金刚石，是特殊的[[耐磨材料]]和[[切削材料]]。又因它不被熔融铁浸蚀，可制造模具及坩埚的衬里。 [[Si3N4]]是高性能[[陶瓷]]材料，用于冶金、[[飞机]]、[[机械]]、电子、[[原子能]]等工业。碱金属和碱土金属氮化物又称离子型氮化物，它们的热稳定性较差， 容易水解产生[[氨气]]和[[金属氢氧化物]]，实用意义不大。 <ref>[袁运开,顾明远 主编.科学技术社会辞典·化学.杭州：浙江教育出版社.1992.第36页.]</ref>
==视频==
==氮化物净化演示==
；{{#iDisplay:m0187u5cm1u | 560 | 390 | qq }}
==参考文献==
{{Reflist}}