25583-20-4
中文名稱
氮化鈦
英文名稱
TITANIUM NITRIDE
CAS
25583-20-4
EINECS 編號
247-117-5
分子式
NTi
MDL 編號
MFCD00049596
分子量
61.87
MOL 文件
25583-20-4.mol
更新日期
2024/12/12 11:08:39
25583-20-4 結(jié)構(gòu)式
基本信息
中文別名
氮化鈦氮化鈦耐火噴劑
氮化鈦濺射靶
氮化鈦耐火噴劑, AEROSOL REFRACTORY PAINT, 99+%
氮化鈦濺射靶, 50.8MM (2.0IN) DIA X 3.18MM (0.125IN) THICK,
氮化鈦濺射靶, 50.8MM (2.0IN) DIA X 6.35MM (0.250IN) THICK,
氮化鈦濺射靶, 76.2MM (3.0IN) DIA X 3.18MM (0.125IN) THICK,
氮化鈦濺射靶, 76.2MM (3.0IN) DIA X 6.35MM (0.250IN) THICK,
氮化鈦, 99.5% (METALS BASIS)
氮化鈦, 99.7% (METALS BASIS)
英文別名
TIN ATIN B
TIN C
TITANIUM NITRIDE
Titanium nitride (TiN)
TITANIUM NITRIDE, <3 MICRON POWDER
TITANIUM NITRIDE <10 MICRON 99%
Titaniumnitride(99+%-Ti)
TIN B TITANIUM NITRIDE, GRADE B - A PRODUCT OF H.C. STARCK
TIN C TITANIUM NITRIDE GRADE C - A PRODUCT OF H.C. STARCK
TITANIUM NITRIDE GRADE K 25
TITANIUM NITRIDE, GRADE K 65
TIN A TITANIUM NITRIDE, GRADE A - A PRODUCT OF H.C. STARCK
TITANIUM NITRIDE GRADE K 75
Titanium nitride sputtering target, 50.8mm (2.0in) dia x 3.18mm (0.125in) thick, 99.5% (metals basis)
Titanium nitride sputtering target, 50.8mm (2.0in) dia x 6.35mm (0.250in) thick, 99.5% (metals basis)
Titanium nitride sputtering target, 76.2mm (3.0in) dia x 3.18mm (0.125in) thick, 99.5% (metals basis)
Titanium nitride, 99.7% (metals basis)
Titanium nitride, Aerosol Refractory Paint, 99+%
Titanium nitride, 99.5% (metals basis)
所屬類別
無機(jī)化工：氮化物物理化學(xué)性質(zhì)
熔點(diǎn)2930 °C(lit.)
沸點(diǎn)0°C
密度5.24 g/mL at 25 °C(lit.)
RTECS號XR2230000
閃點(diǎn)0°C
溶解度沸騰時溶于王水。
形態(tài)粉末
比重5.24
顏色黃色
電阻率 (resistivity)21.7 (ρ/μΩ.cm)
水溶解性Soluble in aqua regain. Partly soluble in water.
晶體結(jié)構(gòu)Cubic
穩(wěn)定性穩(wěn)定的。與強(qiáng)酸不相容。
InChIKeyNRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N
LogP0
CAS 數(shù)據(jù)庫25583-20-4(CAS DataBase Reference)
EPA化學(xué)物質(zhì)信息Titanium nitride (TiN) (25583-20-4)
安全數(shù)據(jù)
危險(xiǎn)性描述H220-H319-H336
安全說明S22-S24/25
危險(xiǎn)品運(yùn)輸編號UN3178
WGK Germany3
TSCAYes
危險(xiǎn)等級4.1
包裝類別III
制備方法
方法1
1.將金屬鈦放入加熱爐中，在氮?dú)鈿饬髦?，加熱?000～1400℃反應(yīng)直接得到氮化鈦?；蛘邔⒍趸伜吞家砸欢ū壤浞只旌?，放入加熱爐中，在氮?dú)鈿饬髦屑訜嶂?250℃還原氮化制得氮化鈦。采用氣相沉積法，由四氯化鈦、氮?dú)?、氫氣混合氣體可以得到氮化鈦涂層。
2.往四氯化鈦的蒸發(fā)器中通入H2和N2的混合氣體，并在該氣流中將鎢絲線圈通電加熱，即有氮化鈦結(jié)晶析出(用內(nèi)徑50mm的透明石英管為反應(yīng)管)。實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)?shù)獨(dú)夂蜌錃鉂舛认嗟?，四氯化鈦濃度?.3%，鎢絲溫度在1300～1500℃時氮化鈦的析出速度最大。
3.將四氯化鈦和氮?dú)獾幕旌蠚怏w與氨氣和氫氣的混合氣體加熱到700℃以上使它們反應(yīng)。在反應(yīng)出口處安裝一燒瓶來收集產(chǎn)物。產(chǎn)物中的副產(chǎn)物氯化銨在惰性氣流中于350℃加熱十幾分鐘即可除去，進(jìn)而得到黑色氮化鈦粉末。
4. 直接合成法 將金屬鈦放入加熱爐中，在氮?dú)鈿饬髦?，加熱?000～1400℃直接合成得氮化鈦。
5. 二氧化鈦還原法 將二氧化鈦和炭按比例充分混合，放入加熱爐中，在氮?dú)鈿饬髦屑訜嶂?250℃還原氮化制得氮化鈦。粉碎得微細(xì)產(chǎn)品。也可用四氯化鈦和甲烷、氮?dú)?、氫氣氮化制得氮化鈦?
常見問題列表
合成陶瓷材料
氮化鈦簡稱TiN，是一種合成陶瓷材料，極堅(jiān)硬，其硬度接近于金剛石。氮化鈦在室溫下是化學(xué)穩(wěn)定但會被熱濃酸侵蝕，在800℃常壓下會被氧化。具有紅外線（IR）的反射特性，反射光譜類似于金（Au）的光譜，因此呈淡黃色。根據(jù)不同的基板材料和基材的表面光潔度，氮化鈦的相對摩擦系數(shù)約為0.4-0.9（無潤滑）。其典型的晶體結(jié)構(gòu)為氯化鈉型（元素相對化學(xué)計(jì)量約為1：1），而TiNx復(fù)合物的熱力學(xué)穩(wěn)定系數(shù)x為0.6-1.2。全球首個超級隔熱材料是由冷卻到接近絕對零度的氮化鈦薄膜制成的，其隔熱性能會增加10萬個單位。
氮化鈦分子立體結(jié)構(gòu)
以上信息由Chemicalbook的luyue編輯整理。
概述
氮化鈦，金黃色立方晶系結(jié)晶。分子量61.89。熔點(diǎn)2950℃。密度5.43。微溶于氫氟酸、王水、硝酸，不溶于水。具有高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高硬度、耐酸堿浸蝕、耐磨損、高溫化學(xué)穩(wěn)定性以及優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。覆蓋有氮化鈦膜的高速鋼切削工具，能減少刀具磨損、提高切屑速度，延長使用壽命。還大量用作表殼、表帶和其他仿金合金鍍層。氮化鈦晶須用于增強(qiáng)金屬基和陶瓷基復(fù)合材料。由鈦和氮在1 200℃反應(yīng)制得。理化性質(zhì)
晶體結(jié)構(gòu)：立方體分子式:TiN
Cas No: 25583-20-4
分子量:61.874
密度：5.22 g/cm3
熔點(diǎn)：2930 ℃（5310°F; 3200 K）
氣味：無臭
溶解性：微溶于熱的王水,濃硫酸和氟化氫，不溶于水
維氏硬度：2400
彈性模量：251GPa
熱導(dǎo)率：19.2 W/(m·°C)
熱膨脹系數(shù)：9.35×10-6 K -1
超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫：5.6 k
磁化率：+38×10-6 emu/mol
氮化鈦的用途
1.氮化鈦涂層廣泛用于金屬邊緣以保持機(jī)械模具的耐腐蝕性，如鉆頭和銑刀，常常由提高三個或更多的因素改善其壽命。2.由于其具有金屬光澤，常用作服裝和汽車裝飾點(diǎn)綴。作為外層涂層，通常以鎳（Ni）或鉻（Cr）為鍍基板，包裝管道和門窗五金。
3.該涂層也用在航空航天和軍事方面，以及保護(hù)的自行車和摩托車的懸掛裝置滑動面，甚至遙控玩具車的減震軸。
4.該材料無毒的，符合FDA規(guī)范，因此也常用于醫(yī)療器械，如保持手術(shù)刀刀片和骨科骨鋸刀邊緣的銳度，或直接作為植入假體（尤其是髖關(guān)節(jié)置換植入物）和其他醫(yī)學(xué)植入物。
5.氮化鈦薄膜可用于微電子領(lǐng)域，作為有源器件和金屬接點(diǎn)之間的導(dǎo)電阻擋層。而將薄膜擴(kuò)散到金屬硅中，它的導(dǎo)電率（30-70μΩ·cm）足以形成良好的導(dǎo)電連接。
6.這種特殊的“阻擋金屬“還具有陶瓷的化學(xué)或機(jī)械性能，該工藝大量用于當(dāng)前的45納米芯片設(shè)計(jì)中以提高晶體管的性能。在電池領(lǐng)域，通過將氮化鈦與柵介質(zhì)層（例如，HfSiO）組合，相比于標(biāo)準(zhǔn)的SiO2，可以提高介電常數(shù)，按比例縮小柵長度，低泄漏，較高的驅(qū)動電流，相同或更好的閾值電壓。
7.較高的生物穩(wěn)定性使得該合金應(yīng)用領(lǐng)域延伸到了生物電子電極，如視網(wǎng)膜下的假體項(xiàng)目和生物醫(yī)學(xué)中的微電子機(jī)械系統(tǒng)（生物微機(jī)電），使智能植入物或體內(nèi)生物傳感器能夠承受嚴(yán)重的體液腐蝕。
合成方法
最常用的氮化鈦薄膜合成方法是物理氣相沉積法（PVD，通常有濺射沉積，陰極電弧沉積或電子束加熱）和化學(xué)氣相沉積法（CVD）。兩種方法都是將純鈦升華，并在高能量真空環(huán)境中與氮?dú)夥磻?yīng)。1.通過將粉末狀金屬鈦壓縮到適當(dāng)?shù)拿芏?，?200℃純氮?dú)庵杏山饘俸蜌怏w之間的化學(xué)反應(yīng)所釋放的熱量燒結(jié)成氮化物的反應(yīng)產(chǎn)物氮化鈦粉末，如下反應(yīng)式：2Ti+N2=2TiN。
2.在高溫下，由四氯化鈦-氮的混合氣與氨-氫的混合氣反應(yīng)，如下反應(yīng)式：6TiCl4+32NH3=6TiN+24NH4Cl+N2。
3.將鈦-氫-氮混合氣加熱到高溫通過石墨，冷卻后沉積在基體材料上形成膜。
貯存
避免過熱。該合金雖然化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但在熱的苛性堿或過熱的水蒸氣中分解逸出氫和氨。一般鈦化物(包括氮化鈦)在氮?dú)夥罩薪?jīng)高溫還原很易形成不純的氮化鈦。