Sirkoniumnitried
Sirkoniumnitried is 'n verbinding van sirkonium en stikstof met formule ZrN. In hierdie verbinding kan aangeneem word dat Zr 'n oksidasietoestand +3 het. 'n Ander nitried met stoigiometrie Zr3N4 is ook bekend. Dit het egter 'n ander struktuur.[3]
|
Algemeen | |
|---|---|
| Naam | Sirkoniumnitried |
 |
 |
| Chemiese formule | ZrN |
| Molêre massa | 105,23[1] |
| CAS-nommer | 25658-42-8[1] |
| Voorkoms | geelbruin vastestof[1] |
| Reuk | reukloos[1] |
| Fasegedrag | |
| Selkonstantes | a=457,73pm[2] |
| Ruimtegroep | Fm3m |
| Nommer | 225 |
| Strukturbericht | B1 |
| Smeltpunt | 2980 °C[1] |
| Kookpunt | |
| Digtheid | 7,09 [g/cm3][1] |
| Oplosbaarheid | onoplosbaar |
| Cp(s) | 40,4±0,1 [J/mol.K] @298K; 50,2 [J/mol.K] @2000K[3] |
| ΔfHɵ | -372±2 [kJ/mol] @298K[3] |
| Sɵf(s) | 38,9±0,2 [J/mol.K] @298K[3] |
|
Suur-basis eienskappe | |
| pKa | |
|
Veiligheid | |
| Flitspunt | |
|
Tensy anders vermeld is alle data vir standaardtemperatuur en -druk toestande. | |
Portaal  Chemie
| |
Kristalstruktuur
wysigZrN kristalliseer in die kubiese haliet-struktuur[3] wat die B1-struktuur van die strukturbericht-klassifikasie verteenwoordig.
Hierdie struktuur is baie algemeen in die Hf-Zr-C-N-O kwinêre stelsel en daar is baie mengkristalle bekend.[3]
Sintese
wysigSirkoonnitried kan deur 'n reaksie van die metaal of die metaalhidried met stikstof verkry word. Die reaksie is sterk eksoterm.
Poeiers kan ook verkry word deur ZrO2 saam met aluminium in 'n stikstofatmosfeer. CaCO3 word bygevoeg om kalsiumaluminaat en sirkonaat te vorm wat in soutsuur opgelos kan word.[3]
Eienskappe
wysigBy hoër temperature (~2000 °C) kan nie-stoigiometriese vorms ZrN1-x verkry word.[3]
Gebruike
wysigZrN is 'n belangrike kandidaat vir matriksmateriaal vir kernbrandstof wat op plutonium gebaseer is. Vir membraanbrandstofselle met 'n polimeerelektroliet is getoon dat ZrN-bedekking korrosieweerstand en hidrofobisiteit van vlekvrye staal aansienlik verhoog. Dit is bedoel vir die vervanging van grafiet-gebaseerde bipolêre plate wat uiters bros is. Sirkonium- en hafniumnitriede is ook aantreklike harde bedekkings vir dekoratiewe en argitektoniese glastoepassings. Hulle het goudgroen en geelgroen kleure, wat deur die nitriedstoïgiometrie en deur legering met Ti en Al nitriede en karbiede verfyn kan word. Sirkoniumnitried-bedekte gereedskap en skalpellemme is in die handel beskikbaar en het 'n hoë bioversoenbaarheid.[3]
Egter die toepassing wat die meeste van die navorsing oor vuurvaste karbiede, nitriede en boriede befonds het is hul gebruik as bestanddele van keramiek wat ultrahoë temperature kan verdra. Dit is sedert die 1950's bestudeer vir termiese beskermingstelsels vir atmosferiese herbetreding van ruimtetuie en, meer onlangs, vir skerp voorkante van hipersoniese missiele.[3]
Verwysings
wysig- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 "Zirconium nitride". ThermoFisher.
- ↑ 1972 Timofeeva, I.I.; Shvedova,L.K (1972). "Microhardness and thermal expansion of transition metal nitrides at 80-300 K". Izvestiya Akademii Nauk SSSR; Neorganicheskie Materialy. 8: 1027–1029.
{{cite journal}}: AS1-onderhoud: gebruik authors-parameter (link) - ↑ 3,00 3,01 3,02 3,03 3,04 3,05 3,06 3,07 3,08 3,09 Sergey V. Ushakov ,Alexandra Navrotsky,Qi-Jun Hong, Axel van de Walle (2019). "Carbides and Nitrides of Zirconium and Hafnium". Materials. 12 (17): 2728. doi:10.3390/ma12172728.
{{cite journal}}: AS1-onderhoud: gebruik authors-parameter (link)