Zirkoniumnitridi
| Zirkoniumnitridi | |
|---|---|
 |
|
| Tunnisteet | |
| CAS-numero | |
| PubChem CID | |
| Ominaisuudet | |
| Molekyylikaava | ZrN |
| Moolimassa | 105,23 |
| Ulkomuoto | Kellertävänruskea kiteinen aine[1] |
| Sulamispiste | 2 980 °C[1] |
| Tiheys | 7,09 g/cm3[1] |
| Liukoisuus veteen | Ei liukene veteen |
Zirkoniumnitridi (ZrN) on zirkoniumin ja typen muodostama epäorgaaninen yhdiste. Yhdiste on hyvin kovaa ja kuumuuden kestävää, minkä vuoksi sitä käytetään työkalujen terissä. Muita käyttökohteita ovat muun muassa koristepinnoitteet ja elektroniikka.
Ominaisuudet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Huoneenlämpötilassa zirkoniumnitridi on kellertävänruskeaa kiteistä ainetta. Zirkoniumnitridiä voidaan pitää zirkoniumin ja typen välisijayhdisteenä ja sen kuutiollinen kiderakenne muistuttaa natriumkloridin rakennetta. Se on veteen liukenematonta ja liukenee ainoastaan vetyfluoridiin tai hitaasti erittäin väkevään kuumaan rikkihappoon. Zirkoniumnitridi on inerttiä, kovaa ja kestää korkeita lämpötiloja. Kuumennettaessa happi-ilmakehässä se hapettuu zirkoniumdioksidiksi yli 700 °C:n lämpötilassa. Yhdiste on hyvä sähkönjohde ja sen ominaisvastus on 2,1·10-5 Ωm.[1][2][3][4][5][6]
Valmistus ja käyttö
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Zirkoniumnitridiä voidana valmistaa kuumentamalla zirkoniumlastuja, -jauhetta tai huokoista zirkoniumsientä typpi- tai ammoniakkikaasukehässä 1 000 °C:n lämpötilassa. Reaktio on hidas johtuen typen huonosta tunkeutuvuudesta metallin pinnalle muodostuvan nitridikerroksen läpi. Zirkonium(IV)kloridin ja typen tai ammoniakin reaktiota 1 000 °C:n lämpötilassa voidaan käyttää zirkoniumnitridiohutkalvojen valmistamiseen. Tavanomaisin stoikiometria on 1:1, mutta myös epästoikiometrisia zirkoniumnitridejä tunnetaan.[2][3][4][5][6]
Koska zirkoniumnitridi on kovaa, kestää kulutusta ja vaihteleviä sääolosuhteita ja kovia lämpötiloja, käytetään sitä työkalujen esimerkiksi poranterien ja leikkuuterien valmistamiseen. Yhdistettä voidaan käyttää myös kestävänä koristepinnoitteena sekä puolijohdetekniikassa diffuusioesteenä.[2][3][4][5][6]
Lähteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- ↑ a b c d E. M. Karamäki: Epäorgaaniset kemikaalit, s. 550. Kustannusliike Tietoteos, 1983. ISBN 951-9035-61-3
- ↑ a b c Ralph H. Nielsen, James H. Schlewitz & Henry Nielsen: Zirconium and Zirconium Compounds, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2013. Viitattu 7.7.2016
- ↑ a b c Ralph H. Nielsen & Gerhard Wilfing: Zirconium and Zirconium Compounds, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2010. Viitattu 7.7.2016
- ↑ a b c Kenneth L. Roberts & Leroy Covington, Jr.: Nitrides, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2005. Viitattu 7.7.2016
- ↑ a b c Peter Ettmayer & Walter Lengauer: Nitrides, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2000. Viitattu 7.7.2016
- ↑ a b c Thomas Scott, Mary Eagleson: Concise encyclopedia chemistry, s. 1200. Walter de Gruyter, 1994. ISBN 978-3110114515 (englanniksi)