Nitrid

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 5. august 2021; checks kræver 2 redigeringer .

Nitrider  er nitrogenforbindelser med mindre elektronegative grundstoffer, for eksempel med metaller ( AlN , TiN x , Na 3 N , Ca 3 N 2 , Zn 3 N 2 osv.) og med en række ikke-metaller ( NH 3 , BN Si3N4 ) . _ _ _

Nitrogenforbindelser med metaller er oftest ildfaste og stabile ved høje temperaturer, såsom elbor .

Nitridbelægninger giver produkter hårdhed, korrosionsbestandighed; bruges inden for energi- og rumteknologi.

Bygning

Afhængigt af typen af ​​kemisk binding mellem atomer opdeles nitrider i ionisk, kovalent og metallignende (ionisk-kovalent-metal). Nitrogenatomer i nitrider kan acceptere elektroner fra et mindre elektronegativt grundstof, mens de danner en stabil elektronisk konfiguration s 2 p 6 eller donerer en elektron til en partner med dannelsen af ​​en stabil sp 3 konfiguration ). I det første tilfælde er nitrider karakteriseret ved tilstedeværelsen af ​​en ionbinding; i det andet er den kemiske binding typisk metallisk. I begge tilfælde er der også en vis andel af den kovalente komponent. I nitrogenforbindelser med bor og silicium er den kovalente natur af den kemiske binding dominerende.

Ionbinding observeres i nitrider af metaller fra gruppe I og II i det periodiske system. Sammensætningen af ​​disse nitrider svarer til de sædvanlige valensforhold. Disse nitrider undergår hydrolyse med frigivelse af ammoniak, har høj elektrisk modstand og udviser halvlederegenskaber).

Kovalente nitrider er nitrider af bor , silicium , aluminium , gallium , indium . Kovalente nitrider er isolatorer og halvledere med et bredt båndgab.

Overgangsmetaller danner nitrider med en overvejende metallisk binding . Disse stoffer har betydelig hårdhed og skørhed, høj elektrisk ledningsevne, høje smeltepunkter og høj dannelsesentalpi.

Henter

Ioniske nitrider opnås ved at omsætte metaller med nitrogen ved temperaturer på 700-1200°C. Andre nitrider kan opnås ved at omsætte metallet med nitrogen eller ammoniak, eller ved at reducere oxider, metalchlorider med kulstof i nærvær af nitrogen eller ammoniak ved høje temperaturer. Nitrider dannes også i plasma i lysbue-, højfrekvens- og mikrobølgeplasmabrændere. I sidstnævnte tilfælde dannes nitrider som ultrafine pulvere med en partikelstørrelse på 10-100 nm.

Kemiske egenskaber

Nitrider af iontypen nedbrydes let af vand og syrer , hvilket viser de vigtigste egenskaber:

Opvarmning af nitrider af elementer fra gruppe V, VI og VIII fører til deres nedbrydning med frigivelse af nitrogen, lavere nitrider og faste opløsninger af nitrogen i metaller. Nitrider af bor, silicium, aluminium, indium, gallium og gruppe IV overgangsmetaller nedbrydes ikke, når de opvarmes i vakuum.

Oxidation af nitrider med oxygen fører til dannelse af oxider af metaller og nitrogen. Interaktionen mellem nitrider og kulstof fører til dannelsen af ​​carbider og carbonitrider.

Ansøgning

Ildfaste nitrider anvendes som ildfaste og temperaturbestandige materialer, faste nitrider anvendes til fremstilling af hårdmetal og slibende værktøjer, som slidbestandige, varmebestandige og varmebestandige materialer.

Se også

Links