новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
тендеры / аналитика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы

расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты / книги
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас

реклама на сайте
контакты
Магазин химических реактивов
поиск
   

главная > справочник > химическая энциклопедия:

Нитриды


выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Нитриды, соед. азота с металлами и более электроположительными, чем N, неметаллами. По типу хим. связи Н. делят на ионные, ковалентные и металлоподобные (ионно-ковалентно-металлические). Атомы азота в нитридах могут принимать электроны партнера (образуется стабильная электронная конфигурация s2p6)или отдавать электрон партнеру (стабильная конфигурация sp3). В первом случае соед. обладают четко выраженной ионной связью, во втором-типично металлич., причем в обоих случаях им сопутствует определенная доля ковалентной составляющей. Ковалентная связь является основной в соединениях азота с бором и кремнием.

Нитриды с преим. ионной связью образуют металлы I и II гр. периодич. системы (табл. 1), атомы которых имеют внеш. s-электроны. Эти нитриды имеют составы, отвечающие обычным валентным соотношениям, что обусловливает их ионный характер (они подвергаются гидролизу с выделением NH3, обладают высоким электрич. сопротивлением, проявляют полупроводниковые свойства).

К ковалентным нитридам относят бора нитрид, кремния нитрид, а также алюминия нитрид, нитриды галлия (см. Галлий)и индия (InN, кристаллич. решетка гексагональная, т. пл. 1200°С, DH0обp —17,2 кДж/моль). Ковалентные нитриды - диэлектрики; полупроводники с широкой запрещенной зоной.

Табл.1.- СВОЙСТВА ИОННЫХ НИТРИДОВ


Нитриды с преим. металлической связью образуют переходные металлы. Эти соед. характеризуются широкими областями гомогенности, высокой электрич. проводимостью и ее положительным температурным коэф., высокими температурами плавления, твердостью, высокой энтальпией образования (табл. 2).

Табл. 2.-СВОЙСТВА МЕТАЛЛОПОДОБНЫХ НИТРИДОВ


* Т-ра разложения.

Мех. свойства нитридов зависят от прочности хим. связи, степени ее ковалентности, а также от структуры (величины зерен, состояния границ зерен, степени дефектности кристаллич. решетки). Большинство нитридов очень твердые и хрупкие вещества, их пластич. деформация возможна только при высоких температурах и напряжениях.

При нагр. на воздухе и в среде О2 Н. разрушаются с образованием оксидов и выделением в осн. N2. Hитриды бора, Si, Al, In, Ga и переходных металлов IV гр. устойчивы при нагр. в вакууме, нитриды элементов V, VI и VIII гр. разлагаются с выделением N2 и последоват. образованием низших нитридов и твердых растворов азота в металлах. С углеродом Нитриды взаимод. с образованием карбидов, а также твердых растворов нитридов и карбидов-к а р б о н и т р и д о в. нитриды металлов I и II гр. легко гидролизуются, разлагаются минер. кислотами и растворами щелочей. Нитриды переходных металлов, Al, In, Ga, а также В и Si устойчивы к действию большинства кислот и щелочей, не взаимод. с водой.

Получают нитриды из элементов при высоких температурах в атмосфере N2 или NH3, а также восстановлением оксидов и галогенидов металлов в присутствии азота. Синтез из элементов может осуществляться Э режиме горения, т. к. в результате реакции выделяется большое кол-во тепла, либо в плазме в дуговых, высокочастотных и сверхвысокочастотныя плаз-мотронах. В результате быстрого охлаждения из парогазо-вой смеси плазменным методом получают ультрадисперсные порошки Н. с размером частиц 10-100 нм.

Восстановление оксидов в присутствии азота с образованием нитридов происходит по схеме:


М'-металл-восстановитель, Х-неметаллич. восстановитель (углерод, кремний, бор и т.д.).

Чаще всего восстановителем является углерод. Однако при восстановлении оксидов карбидообразующих металлов конечный продукт реакции может представлять собой не чистый нитрид, а карбонитрид. Нитриды получают также восстановлением газообразных галогенидов металлов аммиаком или смесью N2 и Н2 по реакциям типа:


Эти реакции проходят обычно при температурах выше 800 °С. Осаждение Н. из газовой фазы используют обычно для получения покрытий- Получают нитриды также термич. разложением аммиакатов галогенидов металлов.

Компактные изделия из порошков нитриды получают спеканием предварительно спрессованных порошков, горячим прессованием, реакц. спеканием. Спекание заготовок, спрессованных из порошков нитридов, может осуществляться в среде N2, азотсодержащих восстановит. газов или в вакууме. Горячим прессованием получают изделия с меньшей остаточной пористостью, чем при спекании. Однако применяемые при горячем прессовании графитовые прессформы служат источником загрязнения Н. углеродом. Реакц. спекание совмещение процессов образования нитридов и их спекания - интенсифицирует уплотнение изделий по сравнению с обычным спеканием предварительно спрессованных заготовок из порошков заранее полученных нитридов. Уд. объем образующейся фазы нитридов больше уд. объема исходного металла, что приводит к снижению пористости.

Области применения нитридов весьма разнообразны. Наиб. развито использование огнеупорных свойств некоторых ковалентных нитридов -BN, SiN, AlN, а также их сложных соед. и разл. материалов на их основе. Нитриды используют для футеровки, изготовления огнеупорных тиглей, муфелей, чехлов термопар, крепления транзисторов, цоколей электронных ламп, устройств ядерной техники, высокотемпературной смазки, в произ-ве твердосплавного и абразивного инструмента и др. Металлоподобные нитриды переходных металлов - компоненты твердых сплавов, их используют при произ-ве огнеупорных тиглей, лодочек для испарения Аl, в качестве износостойких покрытий на твердосплавном режущем инструменте, для поверхностного упрочнения деталей машин и механизмов. Нитриды входят в состав жаропрочных и жаростойких композиц. материалов, в т.ч. керметов.

См. также Плутония нитрид, Титана нитрид, Урана нитриды.

Лит.: Самсонов Г. В., Нитриды, К., 1969; Тот Л., Карбиды и нитриды переходных металлов, пер. с англ., М., 1974; Самсонов Г. В., Винницкий И. М., Тугоплавкие соединения. Справочник, 2 изд., М., 1976; Бол-гap А. С., Литвиненко В.Ф., Термодинамические свойства нитридов, К., 1980; Свойства, получение и применение тугоплавких соединений. Справочник, под ред. Т. Я. Косолаповой, М., 1986. © Ю. В. Левинский.



выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXVII
Контактная информация