Нитрид переходных металлов

Нитриды переходных металлов IV—V групп — металлоподобные химически устойчивые соединения Для них характерны высокие твердость и температура плавления (TiN, ZrN, HfN) а для некоторых — сверхпроводимость (NbN). [c.258]

Разложение аммиака часто применяется для изучения механизма обратной ей важной промышленной реакции синтеза аммиака на металлах. Как известно, синтез аммиака происходит на железном катализаторе (электронная структура 3 i 4s ). Возникает вопрос, сохраняются ли особые свойства конфигурации в бинарных соединениях. Фосфиды и нитриды переходных металлов, на которых изучалось разложение NHg [432, 433], также имеют металлическую проводимость. На -уровнях металла в них обычно находится больше электронов, чем в чистом металле. Для некоторых из них, например, нитридов Ti, Сг, Мп, есть основания говорить о присутствии значительной ионной компоненты связи [408—411]. Параметры решеток этих веществ (см. Приложение) довольно близки друг к другу. [c.131]

В последние годы большую актуальность приобрела проблема получения ультрадисперсных порошков (УДП) нитридов переходных металлов IV и V групп периодической системы (титана, циркония и др,). УДП имеют размеры частиц менее 1 мкм и обладают рядом особых физических свойств [9]. [c.176]

Ни одна классификация не в состоянии отразить всего многообразия взаимодействий. Например, многие нитриды переходных металлов, представляющие собой так называемые фазы внедрения, обладают ярко выраженными металлическими свойствами, что позволяет отнести их к объектам металлохимии. [c.209]

Кроме нитридов некоторых неметаллов, они представляют собой твердые, кристаллические вещества, часто переменного состава, обладающие высокими температурами плавления. Нитриды переходных металлов — металлоподобные соединения с очень высокой твердостью и тугоплавкостью, химически устойчивы. [c.21]

В Т. с. карбиды и нитриды переходных металлов IV-VI гр. представляют собой, как правило, фазы внедрения, для к-рых отношение атомных радиусов неметаллов (X) и металлов (М) меньше (или равно) 0,59. Стабильные карбиды и нитриды состава МХ, образующие твердые фазы в Т. с., характеризуются высокими т-рами плавления и твердостью (см. Карбиды, Нитриды), обладают ограниченной р-римостью в металлах триады Fe (табл. 2) последняя определяется размерами атомов металла, хим. сродством компонентов и их кристаллич. структурой. [c.509]

Отсутствие одного из элементов в узлах решетки обусловливает отклонение состава кристалла от стехио-метрического, причем в зависимости от условий возможна различная степень этого отклонения. К таким нестехиометрическим соединениям переменного состава чаще всего относятся соединения с большой долей ковалентной связи, например оксиды, карбиды, бориды, силициды, нитриды переходных металлов (например, ТЮ,., где X = 0,70- 1,30 или ТЮ , где х = 0,60 1,00). [c.290]

Нитриды переходных металлов. Некоторые из нитридов переходных металлов уже были упомянуты. Эта группа соединении чрезвычайно многочисленна большинство переходных металлов образует по несколько типов нитридов. Например, в системе N5—N на участке до состава МЬЫ обнаружено пять различных фаз (помимо твердого раствора в металле) [17]. [c.600]

Большинство нитридов переходных металлов представляют собой типичные фазы внедрения. Наиболее практически важные нитриды бора, алюминия и кремния имеют слоистую или цепочечную структуру. Структура высокотемпературной а-модификации ВЫ, имеющей наибольшее практическое значение, аналогична слоистой структуре графита и состоит из графитоподобных образованных гексагональными кольцами слоев из атомов азота и чередующихся с ними по оси с таких же слоев из атомов бора. Причем в отличие [c.42]

Карбиды и нитриды переходных металлов имеют аналогичные структуры, химические и физические свойства [42]. Из-за небольшого размера атомов С и N по сравнению с атомами переходных металлов неметалл занимает промежуточные участки, образующиеся при плотной упаковке атомов переходных металлов, и значительно модифицирует свойства исходного переходного металла. Некоторые из этих изменений обсуждаются в данном разделе. [c.121]

Как отмечалось в гл. 10, с помощью рентгеноструктурного анализа не удается локализовать атомы с малым г в решетке из тяжелых атомов. Иначе говоря, трудно или невозможно определить рентгенографически, например, положение атомов водорода, углерода, азота в гидридах, карбидах и нитридах переходных металлов. Также невозможно изучать изменение положения атомов в решетке, составленной из элементов, близко располо- [c.293]

В последние 5—10 лет существенно возрос интерес к карбидам и нитридам переходных металлов. При этом основные успехи были достигнуты в понимании природы этих соединений не только в таких наиболее освоенных областях, как кристаллография, но и в менее изученных. В результате были получены разнообразные данные о карбидах и нитридах переходных металлов, но, поскольку эти данные сообщались в самых различных журналах, служебных отчетах и докладах конференций, специалисту трудно воспользоваться всей имеющейся информацией. [c.8]

Часто исследователь бывает незнаком с некоторыми существенными разработками в областях, отличных от сферы его исследований, или не может надлежащим образом их использовать. Поэтому в данной монографии мы попытались последовательно рассмотреть результаты всех последних исследований карбидов и нитридов переходных металлов и в некоторых случаях даже дать их критический анализ. [c.8]

Нитриды переходных металлов IV—VI групп отличаются высокой твердостью однако в настоящее время исследователей больше интересуют специфические электрические свойства этих материалов и их все шире используют в интегральных электрических схемах. Нитриды являются также сверхпроводниками, что определяет потенциальную область их использования. [c.9]

Нитриды переходных металлов различных групп [c.10]

Совместное рассмотрение характеристик карбидов и нитридов оправдано подобием их структур и свойств. Среди всех соединений, образуемых атомами переходных металлов и легких элементов (Н, 13, С, N и О), только карбиды и нитриды имеют близкие по типам кристаллические структуры, фазовые соотношения, типы связи, электрические и магнитные свойства. Такая близость между карбидами и нитридами переходных металлов легко объясняется подобием их электронной структуры, размеров и электроотрицательностей атомов углерода и азота. Этого не наблюдается в случае боридов переходных металлов, для которых характерны атомные связи бор—бор, на что указывает сближенное расположение атомов бора в их кристаллической структуре. [c.10]

Второе отличительное свойство карбидов и нитридов переходных металлов — очень высокие температуры плавления. Некоторые карбиды и нитриды плавятся или разлагаются при температурах выше 3000 °С, а ТаС имеет наивысшую из известных температур плавления — примерно 3983 °С (графит возгоняется при 4000°С). Температуры плавления карбидов обычно выше, чем у соответствующих переходных металлов температуры плавления или разложения нитридов сравнимы с таковыми у чистых переходных металлов. На рис. 1 приведены температуры плавления переходных металлов и их карбидов и нитридов. Сравнивая эти температуры, можно наблюдать интересное смещение номера группы с максимальной температурой плавления. Среди переходных металлов наивысшие точки плавления имеют элементы VI группы среди карбидов — производные элементов V группы, среди [c.12]

Нитриды переходных металлов. Очень прочные, жаростойкие, химически инертные. Свячь похожа на связь между атомами в мсталлопо-добных соединениях. [c.300]

Применение карбидов и нитридов основано на свойствах этих веществ, позволяющих использовать их в экстремальных условиях. Особый интерес представляют карбиды и нитриды переходных металлов, 4/- и 5/ Элементов. Большинство карбидов и нитридов по электрическим и магнитным свойствам сходны с соответствующими металлами. Некоторые нитриды (например, МЬН), карбиды МЬС, МЬзС, С и другие обладают свойствами сверхпроводимости при очень низких температурах. Из таких нитридов и карбидов изготовляют контакты, работ ющие в условиях резко переменных температур (комнатная температура — температура жидкого гелия). Существенным недостатком нитридов и карбидов, ограничивающим области их применения, является хрупкость. [c.244]

Азот и некоторые его соединения. Азот входит в состав белков и других органических соединений, селитр (например, чилийской NaNOa), многих природных и искусственно получаемых соединений. В свободном состоянии (N2) содержится в атмосфере (75,5 вес.%). Энергия связи N=N очень велика (225 ккал моль), поэтому молекулы N2 весьма пассивны в обычных условиях. Как относительно инертный газ, обладающий довольно высокой теплопроводностью, он применяется для наполнения мощных осветительных ламп. Обычные осветительные лампы наполняются смесью 86% Аг и 14% Nj. При повышенной температуре азот становится активным и соединяется с металлами, образуя нитриды МёзЫг, BagNj, AIN и др. О нитридах переходных металлов см. гл. ХП. [c.300]

Нитриды переходных металлов. Некоторые пз нитридов иере.ходных металлов уже былп упомянуты. Эта груииа соединений чрезвычайно многочисленна большинство переходных металлов образует ио несколько тпиов нитридов. Например, в системе ЫЬ—N на участке до состава NbN обнаружено пять различных фаз (помимо твердого раствора в металле) [17]. [c.600]

Современные твердофазные материалы исключительно многообразны по составу /И охватывают практически все элементы периодической системы. Как правило, материалы имеют сложный состав, включая три и более химических элемента. Из простых веществ в качестве материалов используют в основном алюминии, медь, углерод, кремний, германий, титан, никель, свинец, серебро, золото, тантал, молибден, платиновые металлы. Материалы на основе бинарных соединений также сравнительно немногочисленны. Среди них наиболее известны фториды, карбиды и нитриды переходных металлов, полупроводники типа халькоге-нидов цинка, кадмия и ртути, сплавы кобальта с лантаноидами, обладающие крайне высокой магнитной энергией, и сверхпровод-никовые сплавы ниобия с оловом, цирконием или титаном. Намного более распространены сложные по составу материалы. В последнее время нередко в химической литературе можно встретить твердофазные композиции, содержащие в своем составе свыше 10 химических элементов. [c.134]

В первой и третьей группах нитридов, по приведенной выше классификации химические формулы соединений обычно соответствуют нормальным валентностям атомов, что характерно также для некоторых нитридов переходных металлов (например, S , Y, 4/-иитридов MN, ZrsN4) и некоторых молекулярных нитридов (например, P3N5) [5] формулы и структуры других нитридов, например N4S4 с этих позиций пока непонятны. Молекулярные нитриды немногочисленны, и их структуры известны они обсуждаются при рассмотрении структурной химии соответствующих элементов. [c.596]

Атом азота имеет электронную конфигурацию 1з 25 2р . В нитридах атом азота может быть донором электронов (по схеме - 5р - 5рЗ+р) или акцептором, присоединяя три электрона и приобретая конфигурацию валентных электронов (х р ), соответствующую благородному газу. Первая возможностьл1роявляется в нитридах, в которых азот связан с атомами-акцейторами электронов (например, при образовании нитридов переходных металлов типа железа), вторая — в нитридах с атомам -донорами электронов (например, при образовании нитридов п еходных металлов IV— VI групп периодической системы). Одшко в большей части нитридов наблюдается реализация обеих этих возможностей, одна из которых может преобладать в зависимости от природы металла. В основном для нитридов чаще всего характерна ковалентно-металлическая связь, хотя по сравнению с карбидами связь Ме — N в нитридах обычно является менее металлической, чем связь Ме—С. [c.14]

Соединения между металлами часто называют интерметаллическими соединег-ниями (например, Ка2п[з, КаКа, Na4Pb). Этот термин подчеркивает лишь происхождение фазы, но не ее природу. Если же хотят отметить металлический характер промежуточной фазы со всем комплексом присущих металлу свойств, то употребляется термин металлид или металлическое соединение. Это понятие более широкое, так как металлической природой могут обладать не только интерметаллические соединения, но и некоторые фазы, образованные при взаимодействии металлов с неметаллами (например, некоторые оксиды,, карбиды, нитриды переходных металлов и т.п.). В то же время не могут существовать металлические соединения с неметаллическим характером, поскольку делокализация электронов при наличии вакантных мест в зоне проводимости (характерная для металлических компонентов) сохраняется и после взаимодействия. [c.210]

В- последние годы внимание и научных и инженерно-технических работников все больше привлекают материалы на основе карбидов и нитридов переходных металлов 1Уа и Уа подгрупп. Это неудивительно, так как рассматриваемые соединения обладают уникальными механическими и термическими свойствами (исключительно высокие твердость, износоустойчивость, тугоплавкость, пластичность при высоких температурах и т. д.), а также специфическими магнитными и электрическими (в частности, сверхпроводящими) хграктеристиками. Кроме того, простота строения, широкие концентрационные пределы гомогенности, однотипность межатомных связей, образование взаимных твердых растворов, а также известная локализация связей делают карбиды и нитриды весьма удобными моделями для проверки и развития существующих методов описания и расчета электронных спектров кристаллов, а также для разработки путей направленного регулирования их служебных характеристик. Именно поэтому в периодической литературе публикуется так много работ, посвященных изучению их физических, физико-химических, механических и других свойств. [c.5]

В ЭТОЙ книге обсуждаются свойства карбидов и нитридов переходных металлов IV—VI групп периодической системы элементов. Большинство карбидов и нитридов обладают чрезвычайно высокими температурами плавления (2000—4000°С), и поэтому их часто называют тугоплавкими карбидами и нитридами . Исключение составляют некоторые нитриды элементов шестой группы они диссоциируют при сравнительно низких температурах. В настоя-шее время, однако, техническая значимость этих материалов определяется прежде всего их чрезвычайно высокой твердостью. Рассматриваемые карбиды составляют основу всех современных твердых сплавов, применяемых при изготовлении режущих инструментов и износостойких деталей. Поскольку эти карбиды обладают также исключительной термопрочностью и хорошей коррозионной стойкостью, их можно также использовать как высокотемпературные конструкционные материалы. [c.9]

Химический анализ на азот представляет трудную проблему. В большинстве промышленных лабораторий используется метод Кьельдаля, который хорошо подходит для определения содержания азота в органических материалах, но для нитридов переходных металлов дает занил<енные и ненадежные результаты. Лучшие результаты можно получить методом Дюма [39, 42, 43], видоизмененным так, чтобы обеспечить полное разложение нитрида. Как известно, [c.30]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология