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氮化鈦

氮化鈦(TiN)具有典型的NaCl型結(jié)構(gòu),屬面心立方點(diǎn)陣,晶格常數(shù)a=0.4241nm,其中鈦原子位于面心立方的角頂。TiN是非化學(xué)計(jì)量化合物,其穩(wěn)定的組成范圍為TiN0.37-TiN1.16,氮的含量可以在一定的范圍內(nèi)變化而不引起TiN結(jié)構(gòu)的變化。TiN粉末一般呈黃褐色,超細(xì)TiN粉末呈黑色,而TiN晶體呈金黃色。TiN熔點(diǎn)為2950℃,密度為5.43-5.44g/cm3,莫氏硬度8-9,抗熱沖擊性好。TiN熔點(diǎn)比大多數(shù)過渡金屬氮化物的熔點(diǎn)高,而密度卻比大多數(shù)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(jié)構(gòu)與TiC的晶體結(jié)構(gòu)相似,只是將其中的C原子置換成N原子。
氮化鈦
基本信息
中文名稱:氮化鈦

英文名稱:Titanium nitride

CAS號(hào):25583-20-4

MDL:MFCD00049596

分子式:NTi

分子量:61.8737

物性數(shù)據(jù)
1. 性狀:古銅色固體。其晶體結(jié)構(gòu)為立方結(jié)構(gòu)

2. 密度(g/mL,25/4℃):5.43

3. 相對(duì)蒸汽密度(g/mL,空氣=1):未確定

4. 熔點(diǎn)(oC):3290

5. 沸點(diǎn)(oC,常壓):未確定

6. 沸點(diǎn)(oC,5.2kPa):未確定

7. 折射率:未確定

8. 閃點(diǎn)(oC):未確定

9. 比旋光度(o):未確定

10. 自燃點(diǎn)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)分配系數(shù)的對(duì)數(shù)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:不溶于水,微溶于王水、硝酸、氫氟酸。

20.電阻率(μΩ·cm):25

21. 熱導(dǎo)率(W/(m·K)):29.1

22. 熱膨脹系數(shù)(oC -1):9.35×10—6

23. 莫氏硬度:8~9

存儲(chǔ)方法
保持貯藏器密封

放入緊密的貯藏器內(nèi),儲(chǔ)存在陰涼,干燥的地方

合成方法
1、將金屬鈦放入加熱爐中,在氮?dú)鈿饬髦?加熱至1000~1400℃反應(yīng)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?dú)鈿饬髦屑訜嶂?250℃還原氮化制得氮化鈦。采用氣相沉積法,由四氯化鈦、氮?dú)、氫氣混合氣體可以得到氮化鈦涂層。

2、往四氯化鈦的蒸發(fā)器中通入H2和N2的混合氣體,并在該氣流中將鎢絲線圈通電加熱,即有氮化鈦結(jié)晶析出(用內(nèi)徑50mm的透明石英管為反應(yīng)管)。實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)?shù)獨(dú)夂蜌錃鉂舛认嗟?四氯化鈦濃度為0.3%,鎢絲溫度在1300~1500℃時(shí)氮化鈦的析出速度最大。

3、將四氯化鈦和氮?dú)獾幕旌蠚怏w與氨氣和氫氣的混合氣體加熱到700℃以上使它們反應(yīng)。在反應(yīng)出口處安裝一燒瓶來收集產(chǎn)物。產(chǎn)物中的副產(chǎn)物氯化銨在惰性氣流中于350℃加熱十幾分鐘即可除去,進(jìn)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?dú)鈿饬髦?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?dú)鈿饬髦屑訜嶂?250℃還原氮化制得氮化鈦。粉碎得微細(xì)產(chǎn)品。也可用四氯化鈦和甲烷、氮?dú)、氫氣氮化制得氮化鈦?/div>

主要用途
1、用作粉末冶金、精細(xì)陶瓷原料粉、導(dǎo)電材料及裝飾材料,廣泛用于耐高溫、耐磨損及航空航天等領(lǐng)域。該材料具有良好的導(dǎo)電性,可用作熔鹽電解的電極和電觸頭等導(dǎo)電材料。也可作為添加劑用于硬質(zhì)刀具中。
2、用作粉末冶金、精細(xì)陶瓷原料粉、導(dǎo)電材料及裝飾材料。
系統(tǒng)編號(hào)
CAS號(hào):25583-20-4

MDL號(hào):MFCD00049596

EINECS號(hào):247-117-5

計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)
1、 氫鍵供體數(shù)量:0

2、 氫鍵受體數(shù)量:1

3、 可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0

4、 拓?fù)浞肿訕O性表面積(TPSA):23.8

5、 重原子數(shù):2

6、 表面電荷:0

7、 復(fù)雜度:10

8、 同位素原子數(shù)量:0

9、 確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

10、 不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0

11、 確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

12、 不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0

13、 共價(jià)鍵單元數(shù)量:1

生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)
對(duì)水是稍微危害的,若無政府許可,勿將材料排入周圍環(huán)境
性質(zhì)與穩(wěn)定性
如果遵照規(guī)格使用和儲(chǔ)存則不會(huì)分解

避免接觸氧化物,熱。在空氣中穩(wěn)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(jí):III
危險(xiǎn)類別:4.1
海關(guān)編碼:2849909000
危險(xiǎn)品運(yùn)輸編碼:UN3178
WGK Germany:3
安全說明:S22-S24/25
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