氮化钛

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1、 氮化钛 氮化钛是一种新型的多功能金属陶瓷材料，它的 熔点高、硬度大、摩擦系数小，是热和电的良导体。 首先，氮化钛是用于高强度的金属陶瓷工具、喷 汽推进器、以及火箭等优良的结构材料。另外，氮化 钛有较低的摩擦系数，可作为高温润滑剂。氮化钛合 金用作轴承和密封环可显示出优异的效果。氮化钛有 较高的导电性，可用作熔盐电解的电极以及点触头、 薄膜电阻等材料。氮化钛有较高的超导临界温度，是 优良的超导材料。尤其引人注目的是，氮化钛涂层及 其烧结体具有令人满意的金黄色，可作为代金装饰材 料，具有很好的仿金效果、装饰价值，并具有防腐、 延长工艺品的寿命。镀有氮化钛膜的玻璃还是一种新 的“热镜材料” ，当薄

2、膜的厚度大于 90nm 时，红外线 的反射率大于 75，提高了玻璃的保温性能。氮化钛 薄膜的颜色还可以随意调整，随氮含量的降低，薄膜 将呈现金黄、古铜、粉红等颜色，非常美观。目前， 由于含氮金属陶瓷工具的开发而使氮化钛粉末的需要 急剧增加起来； 而且国际上代金装饰技术发展相当快， 氮化钛在这方面的应用具有十分广阔的前景。不仅因 为氮化钛涂层价格低廉，而且还由于它在耐腐蚀、耐 摩擦等性能方面都胜过真空涂层。因此，对氮化钛的 研究具有重要的经济意义。 氮化钛具有典型的 NaCl 型结构， 属面心立方结构 点阵。氮化钛属于“间隙原子” ，其中钛原子占据面心 立方的角顶。氮化钛是非计量化合物，它的组成

3、为 TiN0.6-TiN1.16。氮的含量可在一定范围内变化而不 引起氮化钛的结构发生变化。由于 TiN、TiC、TiO 三 者晶格参数接近（分别为 4.23，4.238，4.15）氮原 子常被碳原子、氧原子以任意比例取代形成固溶体， 氮原子的变化会引起氮化钛的物理性质发生变化如氮 含量减小、碳含量增加、氮化钛的晶格参数增大、显 微硬度增大、抗震性降低。 氮化钛粉末一般呈黄褐色，超细氮化钛粉末呈黑 色，而氮化钛晶体呈黄色，具有金属光泽。氮化钛的 熔点为 3223K，密度为 5.435.44g/cm3，硬度为 8 9，热膨胀系数为 6.81*10-6/（室温） ，热导率为 29.31W/(m*K)(室温) ，电阻率为 22*10-6*cm（室 温） 。 氮化钛的熔点比大多数过渡金属氮化物都高， 而 密度却比大多数金属氮化物都低，因为它是一种很有 特色的耐火材料。氮化钛具有很高的化学稳定性。一 般情况下，它与水、水蒸气、盐酸、硫酸等均不作用， 但在氢氟酸中有一定的溶解度。若氢氟酸与氧化剂共 存如 HF+HNO3,HF+KMnO4 等则可以把氮化钛完全溶解。 在强碱溶液中，氮化钛分解放出氨气。