Nitrid

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 5 augusti 2021; kontroller kräver 2 redigeringar .

Nitrider  är kväveföreningar med mindre elektronegativa grundämnen, till exempel med metaller ( AlN , TiN x , Na 3 N , Ca 3 N 2 , Zn 3 N 2 , etc.) och med ett antal icke-metaller ( NH 3 , BN Si3N4 ) . _ _ _

Kväveföreningar med metaller är oftast eldfasta och stabila vid höga temperaturer, såsom elbor .

Nitridbeläggningar ger produkterna hårdhet, korrosionsbeständighet; används inom energi- och rymdteknik.

Byggnad

Beroende på typen av kemisk bindning mellan atomer delas nitrider in i jonisk, kovalent och metallliknande (jonisk-kovalent-metall). Kväveatomer i nitrider kan acceptera elektroner från ett mindre elektronegativt element, samtidigt som de bildar en stabil elektronisk konfiguration s 2 p 6 eller donera en elektron till en partner med bildandet av en stabil sp 3 -konfiguration ). I det första fallet kännetecknas nitrider av närvaron av en jonbindning, i det andra är den kemiska bindningen typiskt metallisk. I båda fallen finns det också en viss andel av den kovalenta komponenten. I kväveföreningar med bor och kisel dominerar den kemiska bindningens kovalenta natur.

Jonbindning observeras i nitrider av metaller i grupperna I och II i det periodiska systemet. Sammansättningen av dessa nitrider motsvarar de vanliga valensförhållandena. Dessa nitrider genomgår hydrolys med frisättning av ammoniak, har hög elektrisk resistans och uppvisar halvledaregenskaper).

Kovalenta nitrider är nitrider av bor , kisel , aluminium , gallium , indium . Kovalenta nitrider är isolatorer och halvledare med ett brett bandgap.

Övergångsmetaller bildar nitrider med en övervägande metallisk bindning . Dessa ämnen har betydande hårdhet och sprödhet, hög elektrisk ledningsförmåga, höga smältpunkter och hög bildningsentalpi.

Får

Jonnitrider erhålls genom att reagera metaller med kväve vid temperaturer på 700–1200°C. Andra nitrider kan erhållas genom att omsätta metallen med kväve eller ammoniak, eller genom att reducera oxider, metallklorider med kol i närvaro av kväve eller ammoniak vid höga temperaturer. Nitrider bildas också i plasma i båg-, högfrekvens- och mikrovågsplasmabrännare. I det senare fallet bildas nitrider som ultrafina pulver med en partikelstorlek på 10–100 nm.

Kemiska egenskaper

Nitrider av jontyp bryts lätt ned av vatten och syror , vilket visar huvudegenskaperna:

Uppvärmning av nitrider av element i grupperna V, VI och VIII leder till deras sönderdelning med frigöring av kväve, lägre nitrider och fasta lösningar av kväve i metaller. Nitrider av bor, kisel, aluminium, indium, gallium och grupp IV övergångsmetaller sönderdelas inte vid upphettning i vakuum.

Oxidation av nitrider med syre leder till bildning av oxider av metaller och kväve. Interaktionen mellan nitrider och kol leder till bildning av karbider och karbonitrider.

Applikation

Eldfasta nitrider används som eldfasta och temperaturbeständiga material, fasta nitrider används vid tillverkning av hårdmetall och abrasiva verktyg, som slitstarka, värmebeständiga och värmebeständiga material.

Se även

Länkar