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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

合成路線(共2條)查看更多>>

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

詳細>> 上下游產品 上游產品(共3個)查看更多>>

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