Nitruro de titanio
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|---|---|
| General | |
Nombre sistemático |
mononitruro de titanio |
| nombres tradicionales | nitruro de titanio |
| química fórmula | Estaño |
| Propiedades físicas | |
| Estado | sólido |
| Masa molar | 61,874 g/ mol |
| Densidad | 5,44 g/cm³ |
| Propiedades termales | |
| La temperatura | |
| • fusión | 2930°C |
| mol. capacidad calorífica | 37,12 J/(mol·K) |
| Conductividad térmica | 41,8 W/(m·K) |
| entalpía | |
| • educación | -338,1 kJ/mol |
| Clasificación | |
| registro número CAS | 25583-20-4 |
| PubChem | 93091 |
| registro Número EINECS | 247-117-5 |
| SONRISAS | N#[Si] |
| InChI | InChI=1S/N.TiNRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N |
| ChemSpider | 84040 |
| Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario. | |
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El nitruro de titanio es un compuesto químico binario de titanio con nitrógeno .
Es una fase intersticial con un amplio rango de homogeneidad, que oscila entre 14,8 y 22,6% de nitrógeno (en masa), lo que se puede denotar mediante las fórmulas empíricas de Ti 10 N 6 a TiN, respectivamente [1] .
Propiedades físicas
El nitruro de titanio es un material amarillo-marrón, y en estado compacto adquiere un color dorado.
Tiene una red cúbica centrada en las caras del tipo NaCl , grupo espacial Fm3m , con un período a = 0.4235 nm.
- Resistencia eléctrica específica 40 μOhm∙cm.
- Coeficiente de dilatación térmica lineal 9,35∙10 −6 1/K (25-1100 °C)
- Microdureza 2050 kgf/mm 2 .
- Módulo de elasticidad 25600 kg/mm2 [ 2 ] .
Conseguir
El nitruro de titanio se puede obtener de una de las siguientes formas [1] [3] .
- Saturación directa de titanio con nitrógeno:
- Interacción de tetracloruro de titanio con una mezcla de nitrógeno e hidrógeno :
- Descomposición de los aminocloruros de titanio:
- Reducción de óxido de titanio con carbono en un ambiente de nitrógeno:
- Síntesis de plasma :
Propiedades químicas
El nitruro de titanio es resistente a la oxidación en el aire hasta 700-800 ° C, a las mismas temperaturas se quema en una corriente de oxígeno :
.
Cuando se calienta a 1200 °C en un entorno de hidrógeno o en una mezcla de nitrógeno e hidrógeno, el nitruro de titanio es inerte.
El nitruro de titanio estequiométrico exhibe resistencia al CO , pero reacciona lentamente con el CO 2 según la reacción:
.
Reacciona en frío con flúor :
.
El cloro no interactúa con el nitruro de titanio hasta 270 °C, pero reacciona con él a temperaturas superiores a 300-400 °C:
.
A una temperatura de 1300 °C , el cloruro de hidrógeno reacciona con el hidrógeno para formar cloruros de titanio y nitrógeno gaseosos.
Reacciona con cianuro para formar carbonitruro de titanio [3] :
.
A temperatura ambiente, con respecto a los ácidos sulfúrico , clorhídrico , fosfórico , perclórico , así como mezclas de ácido perclórico y clorhídrico, oxálico y sulfúrico, el nitruro de titanio es un compuesto estable. Los ácidos en ebullición (clorhídrico, sulfúrico y perclórico) interactúan débilmente con . En frío, no es muy resistente a las soluciones de hidróxido de sodio . Reacciona con ácido nítrico , y en presencia de agentes oxidantes fuertes se disuelve con ácido fluorhídrico .
El nitruro de titanio es resistente a las fusiones de estaño , bismuto , plomo , cadmio y zinc . A altas temperaturas, es destruido por los óxidos de hierro ( Fe 2 O 3 ), manganeso ( MnO ), silicio ( SiO 2 ) y vidrio [1] .
Aplicación
Se utiliza como material resistente al calor, en particular, se fabrican crisoles para fundir metales en una atmósfera libre de oxígeno.
En metalurgia, este compuesto se presenta en forma de inclusiones no metálicas relativamente grandes (unidades y decenas de micras) en aceros aleados con titanio. Tales inclusiones en secciones delgadas, por regla general, tienen forma de cuadrados y rectángulos, se identifican fácilmente mediante análisis metalográfico. Partículas tan grandes de nitruro de titanio formadas a partir de la fusión conducen a un deterioro de la calidad del metal fundido.
El nitruro de titanio se utiliza para crear revestimientos resistentes al desgaste para herramientas de corte de metales.
Se utiliza en microelectrónica como barrera de difusión junto con el revestimiento de cobre, etc.
El nitruro de titanio también se utiliza como revestimiento decorativo y resistente al desgaste. Los productos recubiertos con él tienen una apariencia similar al oro y pueden tener diferentes tonos, dependiendo de la proporción de metal y nitrógeno en el compuesto. El recubrimiento de nitruro de titanio se realiza en cámaras especiales por el método de difusión térmica. A altas temperaturas, el titanio y el nitrógeno reaccionan cerca de la superficie del producto revestido y se difunden en la estructura metálica misma.
La conexión no se utiliza para cubrir contactos eléctricos.
La pulverización catódica de nitruro de titanio se utiliza para recubrir coronas dentales que imitan el oro y los puentes dentales [6] .
Véase también
Notas
- ↑ 1 2 3 Samsonov G. V. Nitruros. - Naukova Dumka, 1969. - S. 133-158. — 380 s.
- ↑ Samsonov G.V., Vinitsky I.M. Compuestos refractarios (libro de referencia). - Metalurgia, 1976. - S. 560.
- ↑ 1 2 Luchinsky G.P. Química del titanio. - Química, 1971. - S. 168-170. — 472 pág.
- ↑ Krasnokutsky Yu. I., Vereshchak V. G. Obtención de compuestos refractarios en plasma. - Escuela Vishcha, 1987. - S. 134-139. — 200 s.
- ↑ Stepanchuk A. N., Bilyk I. I., Boyko P. A. Tecnología de pulvimetalurgia. - Bachillerato, 1985. - S. 169-170. — 415 págs.
- ↑ Todo sobre prótesis dentales . Consultado el 3 de febrero de 2022. Archivado desde el original el 23 de enero de 2022.
Literatura
- Química inorgánica / ed. Yu.D. Tretiakov. - M. : Academia, 2007. - T. 3. - 352 p.