Алюминий нитрид, образование его

Широко применяемой калориметрической методикой определения энтальпий образования является сожжение вещества в калориметрической бомбе в атмосфере кислорода. По этой методике были определены, например, энтальпии образования многих оксидов (углерода, кремния, бора, фосфора, серы, магния, алюминия, титана, кобальта и др.) и энтальпии образования ряда соединений, таких, как, например, карбиды, фосфиды, нитриды, фазы переменного состава и т. д. Особенно широко она [c.32]

Порошок алюминия особой чистоты обезжиривают эфиром и высушивают или нагревают в потоке азота до 150 С, затем его насыпают в никелевую лодочку, помещают в трубку из кварца или твердого фосфора и нагревают в электрической печи в потоке очищенного азота. Образование нитрида на поверхности алюминия начинается уже ниже 650 °С, но основная реакция, сопровождающаяся разогревом реакционной массы, [c.608]

Сплавы Сг—А1—Ре обладают исключительно высокой жаростойкостью. Например, сплав, содержащий 30% Сг, 5% А1, 0,5% 81, устойчив на воздухе до 1300° С. Эти сплавы используют, в частности, в качестве материала для изготовления спиралей и деталей нагревательных элементов печей сопротивления. К их недостаткам относятся низкая жаропрочность и склонность к хрупкости при комнатной температуре после продолжительного нагрева на воздухе, вызываемая в известной степени образованием нитридов алюминия. По этой причине положение спиралей в печах должно быть фиксировано, а для беспрепятственного термического расширения и сжатия спирали обычно гофрируют. Жаростойкость никеля еще больше повышается при добавлении хрома. Сплав 20% Сг и 80% N1 устойчив на воздухе до 1150 С. Этот сплав — один из лучших жаростойких и жаропрочных сплавов. [c.218]

Как мы уже видели, для реакции синтеза благоприятны низкая температура и высокое давление. Однако реакция практически не протекает без катализатора вследствие очень большой стабильности молекулы азота, что обусловлено высокой энергией разрыва связи N—N. Функции катализатора заключаются в образовании на каталитической поверхности нитридного соединения, которое затем гидрируется в аммиак. Связь азота с металлом достаточно слаба, тем не менее она дает возможность адсорбироваться молекулам синтезируемого аммиака. Связь азота с металлом слишком сильна для таких элементов, как литий, кальций и алюминий, которые образуют с азотом нитриды непосредственно в массе вещества. В первой серии переходных металлов оптимум между образованием поверхностного нитрида и десорбцией аммиака с поверхности получён для железа, которое, не образует нитрида непосредственно из азота, исключая случай очень высоких давлений (на порядок выше давлений синтеза), но легко образует его в реакции с аммиаком. Тем не менее железо быстро хемосорбирует азот и это и есть та адсорбция, которую обычно считают стадией, лимитирующей скорость всего процесса синтеза. Рутений и осмий, находящиеся в более высоких сериях переходных элементов, не образуют нитридов в массе и являются эффективными катализаторами синтеза. [c.158]

При нормальной температуре свободный азот химически инертен, при повышенной температуре он реагирует с кальцием и некоторыми другими металлами. Магний и алюминий, сгорая в азоте, образуют нитриды (MgsN2 и A1N). С кислородом при 3000°С азот образует оксид азота(II) N0. С водородом он взаимодействует только при высокой температуре, повышенном давлении и при участии катализаторов с образованием аммиака. С галогенами и серой азот непосредственно не соединяется, а с раскаленным коксом образует дициан ( N)2. [c.307]

При очень высокой температуре алюминий окисляется азотом с образованием нитрида [c.438]

Процесс окисления имеет,кроме того, две характерных особенности. Первая особенность состоит в том, что во всех случаях металл насыщается атмосферным азотом. С определенного момента на микрошлифах наблюдается значительное количество нитридов алюминия в центральной части проволоки, которые отделены от окалины кольцом,-свободным от нитридов (рис. 42). Образование нитридов приводит к обеднению матрицы алюминием. В ходе окисления происходит укрупнение нитридов и расширение свободного от них кольца металла. Вторая особенность состоит в том, что на многих сплавах отдельные дефектные участки появляются с первых часов окисления. Цепочки окислов алюминия, часто совместно с нитридами алюминия, обнаруживаются при анализе, в [c.69]

Экспериментально установлен одинаковый характер влияния элементов первой и третьей групп на процесс образования центров кристаллизации, который заключается в ослаблении зависимости числа центров кристаллизации от давления, а на кинетику изменения формы алмазов — в относительно более частом появлении грани куба при увеличении размера кристаллов от до 0,6- 10 м, т. е. в интервале длительности процесса алмаза до 1200 с. Влияние указанных групп элементов на линейную скорость роста кристаллов противоположно (см рис. 132). Если в присутствии бора, азота и в меньшей степени алюминия скорость роста алмаза увеличивается, то введение 1п, Оа Си, 5Ь приводит к ее снижению. Полученные результаты можно объяснить некоторым повышением в присутствии этих элементов энергетического барьера перехода графит — алмаз за счет ослабления каталитических свойств металлической системы. В случае азота возможно влияние также элементов, образующих нитриды. В условиях регулярного роста кристаллов примеси первой группы способствуют увеличению пересыщения углерода или путем усиления температурной зависимости его растворимости в металлическом расплаве, или за счет увеличения размеров ассоциаций атомов углерода в растворе. Элементы третьей группы из-за слабого их взаимодействия с углеродом, очевидно, снижают и его растворимость и скорость диффузии в расплаве. [c.380]

Молекулы азота N2 очень прочны. Даже при 3000 °С степень диссоциации молекул N2 на атомы достигает всего лишь 0,1 %. По методу валентных связей прочность молекулы N2 можно объяснить образованием трех ковалентных связей (одной ст и двух л), поскольку в каждом атоме азота на энергетическом 2р-подуровне есть три неспаренных электрона (см. рис. И.З). При невысоких температурах азот химически инертен. Именно поэтому в природе устойчивы молекулы N2. При температуре более 300 °С азот энергично взаимодействует с литием, образуя нитрид LI3N. При более высоких температурах — с магнием, алюминием и некоторыми другими металлами и неметаллами, образуя нитриды (см. IX.3). [c.277]

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]

Способность к образованию полимеров неодинаково выражена у различных элементов В то время как бор, углерод, кремний, фосфор, сера, германий, селен и т. д. обладают этой способностью, у таких элементов, как кислород и азот, она отсутствует. Однако если в молекулярной цепи атомы кислорода или азота чередуются с атомами бора, кремния или алюминия, легко можно получить гетероцепные полимеры. Среди таких полимеров наиболее многочисленными типами являются окислы, нитриды, карбиды и бори-ды к ним примыкают широко распространенные в природе силикаты и другие кремнийсодержащие высокомолекулярные соединения. [c.346]

НИТРИДЫ, соедввевия азога с более электроположит. элементами. Кристаллич. в-ва. Большинство Н. неметаллов — диэлектрики и полупроводники. Н. щел. металлов — диэлектрики, большинство при нагрев, разлаг. без плавления, окисл. на воздухе, гидролизуется водой с образованием гидроксидов металлов и- NHa. И. щел.-зем. металлов и РЗЭ плавятся без разложения выше 1500 С, окисл. на воздухе, разлаг. водой с выделением NH3. И. переходных металлов IV — V групп — металлоподобщле соед., обладают сверхпроводимостью, высокой твердостью, плавятся без разложения при температурах до 3000°С, химически устойчивы. См., например. Алюминия нитрид. Бора нитрид. Кремния нитрид. Титана нитрид. [c.381]

Разложение паров моноаммиаката хлористого алюминия происходило на поверхности графитовых или металлических нитей, нагреваемых электрическим током. Нить с помощью графитовых электродов укрепляли внутри кварцевого трубчатого реактора температуру нити измеряли оптическим пирометром ОППИР-09 через плоско-параллельное окощко, находившееся в центре реактора. Газ-носитель (гелий, водород) очищали по методу низкотемпературной адсорбции на активированном угле и силикагеле скорость поступления в испаритель измеряли реометром со сменными капиллярами. Постоянство подачи паров Ai l,, NHg в реактор обеспечивалось поддержанием постоянной температуры в испарителе и постоянной скорости газа-носителя. Количество образовавшегося нитрида алюминия определяли весовым методом. Термическое разложение моноаммиаката хлористого алюминия с образованием нитрида алюминия происходит по уравнению [c.93]

В работе [1] отмечается большое влияние азота на коррозионное растрескивание углеродистых сталей. Раскисление алюминием, об(разующим прочные иитриды, приводит к повышению сопротивления стали коррозионному растрескиванию. Некоторые исследователи [69J объясняют положительное влияние раскисления алюминием не образованием нитридов алюминия, а коагуляцией цементита. [c.30]

Сплавы Сг—А1—Ре обладают исключительно высокой жаростойкостью, благодаря устойчивости к окислению Сг и А1. Например, сплав 30 % Сг, 5 % А1, 0,5 % Si (торговое название мегапир) стоек на воздухе до 1300 °С. Аналогичной стойкостью обладает и сплав 24 % Сг, 5,5 % А1, 2 % Со (торговое название кантал А). Эти сплавы применяют, в частности, для изготовления спиралей и других деталей электронагревательных приборов и печей. К недостаткам этих сплавов относятся низкая жаропрочность и склонность к охрупчиванию при комнатной температуре после продолжительного нагревания на воздухе. Охрупчивание вызвано, в частности, образованием нитрида алюминия. По этой причине спирали в нагревательных элементах должны быть фиксированы, а для беспрепятственного термического расширения и сжатия их обычно гофрируют. [c.207]

Ато.м азота имеет на внешнем слое трн неспаренных электрона (15 25 2р ) поэтому атомы азота образуют двухатомную мо-, 1екулу N2 с тремя ковалентными связями. По методу МО ЛКАО кратность связи в молекуле равна трем N0 [/С/С(а,) (о ) (л,) (л,,) (о,.), что объясняет ее химическую инертность. При комнатной температуре азот не реагирует нн с металла.мн, ин с неметаллами, за исключением лития, который медленно соединяется с азотом с образованием нитрида. При [ агреваннн азот реагирует со многими металлами, например с магнием, титаном, алюминием, а также с неметаллами водородом, кремнием и бором, < )бра (уя нитриды. [c.160]

Для получения нитридов наиболее пригоден аммиак, который nqpeA азотом имеет некоторые преимущества. В молекуле аммиака химическая связь непрочная, и при нагревании наблюдается его разложение, которое ускоряется на поверхности металлов. Выделяющийся атомный азот активен, поэтому реакции образования нитридов идут при более низких температурах, по сравнению с реакциями, идущими с азотом. Атомный BOAqpoA восстанавливает оксидные пленки на металлах, которые ме-щают получению чистых нитридов. Небольшое количество кислорода или паров воды в аммиаке не мешает получению чистых нитридов, если исходные металлы (медь, железо, кобальт, никель и т. д.) не обладают большой активностью к кислороду. Активные металлы (магний, кальций, алюминий и т. д.) соединяются даже со следами кислорода, поэтому нитриды загрязняются оксидами. Если при нитровании использовать азот, то следы кислорода или паров воды будут переводить металлы или неметаллы в оксиды даже при небольшом сродстве к кислороду. Для получения нитридов с использованием аммиака применяют установку, изображенную на рисунке 19. [c.50]

Названия солей составляют из названия аниона в именительном падеже и катиона в родительном. При этом названия солей, образованных непосредственно соединением металла с неметаллом, имеют окончание ид. например Na l — хлорид натрия, BaS — сульфид бария, AI4 3 — карбид алюминия, ajNj — нитрид кальция и т. д. [c.278]

При сильном нагревании он взаимодействует с серой, углеродом и азотом с образованием сульфида АЬЗз, карбида AI4 3 и нитрида A1N. Эти соединения легко гидролизуются с выделением соответственно сероводорода, метана, аммиака и гидроксида алюминия. [c.151]

С образованием белого осадка — полимерного гидрида (А1Нз)п. Структура (А1Нз) — трехмерная сетка с мостиковыми связями А1- Н - - Al. Выше 100 °С он разлагается на элементы, водой гидролизуется с выделением водорода, является сильным восстановителем. Поскольку в гидриде алюминия имеется свободная Зр-орбиталь, он склонен к реакциям присоединения, выступая как акцептор электронной пары. Так, он присоединяет аммиак с образованием гидрида НзМ-А1Нз, который при нагревании до 150 С переходит в нитрид алюминия A1N. [c.151]

Действительно, по многим свойствам литий больше похож на магний, чем на остальные щелочные металлы например, литий, как и магний, легко реагирует с азотом н углеродом с образованием нитрида и карбида. Бериллий больше похож иа алюминий, чем а магний и щелочноземельные металлы оксид и гидроксид бериллия амфотериы, как оксид н гидрооксид алюминия, в то время как оксид и гидроксид магния проявляют исключительно основные свойства. В виде простого вещества бор больше похож Иа кремний, чем на типичный металл алюминий. Одна из аллотропных модификаций фосфора — черный фосфор — по электрическим свойствам схожа с графитом, в то время как твердый илн жидкий азот — типичный изолятор. По окислнтельиы.м свойствам хлор гораздо ближе к кислороду, чем к фтору. Действительно, реакция [c.120]

Для придания необходимых физико-механических свойств в оксидную пленку могут вводиться находящиеся в электролите нерастворимые в воде в этих условиях металлы, а также мелкодисперсные тугоплавкие соединения (карбиды, бориды, нитриды) и окислы за счет электрофоретической доставки их на анод. Образование пленок происходит в локальных объемах порядка 10 см при температуре пробойного канала 2000 К и скорости охлаждения 10 - 10 градус/с. По такому принципу формируются керамические покрытия, применяемые для повыщения коррозионной и термической стойкости алюминиевых деталей. Керамические покрытия получают из водных растворов силикатов щелочных металлов, например из 3-4-модульного силиката натрия (концентрация 0,1-0,2 М), они представляют собой шпинели AlSiOj, сформированные при анодировании в режиме искрового разряда (напряжение 350 В). Дегидратация и спекание силикатов на аноде происходят в результате искрового пробоя окисного слоя, образующегося при анодировании алюминия. При электролизе на аноде происходит разряд гидроксил-ионов I. силикатных мицелл, а также образуются окислы [c.124]

Коррозия в атмосфере азота. При нагревании в воздушной атмосфере большинство металлов и сплавов сильно окисляются, тогда как взаимодействие их с азотом протекает слабо. Исключение составляют сплавы, содержащие нитридообразующие элементы хром, алюминий, титан, бериллий и др. Известно, что низколегированные хромом и алюминием стали при температуре 500 С образуют нитриды, обладающие высокой твердостью. Процесс образования нитридов на металлической поверхности называется азотированием . [c.83]

Рассмотрим данные для сплавов с различным содержанием алюминия, хрома, никеля и железа (табл. 24). При снижении содержания алюминия до 2 - 2,5 % с первых часов окисления происходит почти повсеместное образование участков внутреннего окисления, состоящих из продолговатых включений окислов и нитридов алюминия. Со временем глубина зоны внутреннего окисления увеличивается, а окисно-нитридные включения укрупняются. На микрошлифах наблюдаются лишь отдельные участки внутреннего окиспения, окантованные по внутре1шему фронту [c.77]

Кинетика окисления проволоки диаметром 0,8 мм из сплава с присадкой титана отличалась от таковой для проволоки диаметром 3,5 мм. Из рис. 59 видно, что скорость окисления со временем не снижалась. После трех циклов, как показал микроанализ, началось интенсивное продвижение фронта окисления внутрь металла, сопровождаюшееся образованием большого количества нитридов алюминия. Различная кинетика окисления образцов этого сплава обусловлена тем, что на проволоке диаметром 0,8 мм не успевает сформироваться окалина с хорошими защитными свойствами и после третьего цикла металл сильно обедняется алюминием. Расчет на основании данных об увеличении массы показал, что в тонкой проволоке после третьего цикла остается около 1,4 % А1, что согласуется с экспериментальными данными (1,74 %). За такое же время проволока диаметром 3,5 мм обедняется алюминием лишь до 4,25 %. При этом градиент концентрации алюминия по сечению практически отсутствует. [c.91]

Для нагревателей я.к. особенно опасна, так как образование даже единичной язвы преждевременно выводит из строя нагреватель. Причина этого заключается в том, что образование язвы включает в себя не только интенсификацию диффузии катионов наружу, но так же и усиленный диффузионный поток кислорода и азота в металл. В результате ускоренного продвижения фронта окисления в металл и образования под язвой в подокалине большого количества нитридов алюминия (рис. 62) происходит локальное увеличение электрического сопротивления и температуры. Появление горячего пятна приводит к самоускорению процесса, который завершается местным расплавлением нагревателя. Таким образом, в случае токового нагрева я.к. развивается более интенсивно, чем при внешнем нагреве образцов. [c.94]

Исследовано влияние химического состава (А1, Сг, С, Т1, Zт) на склонность сплавов к я.к., которую оценивали временем до появления язв и их количеством. Испытания нагревателей из проволоки диаметром 5,6 мм сплавов с 23 - 27 % Сг, 5,3 - 5,7 % А1, 0,03 - 0,04 % С, комплексом микродобавок и добавкой циркония или титана показали, что склонность к я.к. значительно снижается (табл. 33) в случае легирования титаном ( т — длительность контрольного срока испытаний). Изучение влияния нитридо- и карбидообразующих элементов важно, поскольку при промышленном производстве сплавов Ре—Сг—А1 необходимо использовать добавки, связывающие азот и углерод с целью предотвращения образования нитридов алюминия и карбидов хрома. На сплавах с 0,25 — 0,45 % и 0,03 — 0,04 % С при оптимальном микролегировании оценено влияние концентрации хрома (14 - 24 %) и алюминия (4-6 %). [c.94]

Характерным является интенсивное проникновение азота через быстро растущие язвы. В случае образования этих язв область нитридов алюминия достигала центра проволоки за 96 ч, тогда как в случае образования язв, развивающихся медленно, распространение нитридов на ту же глубину происходило за 900 - 1000 ч. При этом, содержание алюминия в металле у края язв падало до следов и постепенно увеличивалось по мере удаления от них. В то же время в местах отсутствия язв, по данным микрорентгеноспектрального анализа, имело место равномерное обеднение алюминием всего сечения проволоки, что характерно для сплавов Fe- r-Al. Следует отметить, что к моменту образования язв концентрация алюминия в металле, как правило, оставалась еще довольно высокой (4,0 — 4,7 %). По-видимому, обеднение алюминием является не единственным фактором в механизме зарождения язв. [c.98]

Полученное в результате фотолитографии рельефное изображение щаблона в слое резиста (негативное или позитивное), нанесенного на слой диоксида нли нитрида кремния, находящийся на кремнии, служит защитной маской при вытравливании этих диэлектриков до кремния в эти окна при последующих операциях идет диффузия примесей в кремний. При этом получают требуемые характеристики отдельных транзисторов и схемы в целом. Больщая интегральная схема содержит десятки тысяч транзисторных элементов, соединенных проводниками алюминием или поли-кристаллическим кремнием с высоким содержанием примесей. Для образования сложной интегральной схемы литографический процесс надо проводить несколько раз, при этом каждый элемент схемы должен быть воспроизведен с требуемой точностью [4]. [c.11]

Исследования в области образования нитридов продолжаются. Технические трудности получения препятствовали применению их для связывания азота. Но неправильно будет на этом основании заключить, что они не найдут и в дальнейшем никакого применения. Следуег отметить, что эти азотные соединения, по содержанию в них химически связанного азота, уступают лишь аммиаку и мочевине, другие, как азотная кислота, технический цианамид кальция и цианистый натрий, содержат значительно меньше азота, чем, например, нитрид магния—33%, нитрид кремния —28 о, нитрид алюминия —34% и нитрид бора—5б9о Последний, очевидно, содержит больше связанного азота, чем мочевина. Менер, взявший привиллегию на общий способ приготовления нитридов из окислов металлов и металлоидов, предложил применять нитрид кремния в качестве прямого удобрительного средства в сельском хозяйстве. [c.80]

AIN (крист.). Нейман, Крёгер и Хеблер [3053] измерили теплоту взаимодействия металлического алюминия с азотом. Найденное в этой работе значение теплоты образования нитрида алюминия ккал/моль вошло в ряд справочников [2358, 3508]. [c.784]

Значение теплоты образования A1N может быть вычислено на основании определения констант равновесия реакций с его участием. Так, Сато [3592], основываясь на собственных измерениях теплоемкости нитрида алюминия и на данных Франкеля [1597] по равновесию реакции [c.784]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология