Nitrur de titani
  | |
| Substància química | tipus d'entitat química |
|---|---|
| Massa molecular | 61,95102 Da |
| Estructura química | |
| Fórmula química | NTi |
| SMILES canònic | |
| Identificador InChI | Model 3D |
| Propietat | |
| Densitat | 5,44 g/cm³ |
| Conductivitat tèrmica | 41,8 W/(m K) |
| Punt de fusió | 2.930 ℃ |
El nitrur de titani,TiN, (conegut també com a Tinita) és un material ceràmic extremadament dur usat freqüentment com recobriment sobre components d'aliatges de titani, acer, carburs i alumini per a millorar les propietats superficials del substrat.
Característiques
[modifica]Resum de les seves caractarístiques:[1][2]
- Duresa de Vickers 18-21 GPa
- Mòdul d'elasticitat 251 GPa
- Conductivitat tèrmica 19.2 W/(m•°C)
- Coeficient d'expansió tèrmica 9.35×10−6 K−1
- Temperatura d'expansió superconductora 5.6 K
- Susceptibilitat magnètica +38×10−6 emu/mol
El TiN oxidarà a 600 °C (~1100 °F) en l'atmosfera normal i té un punt de fusió de 2930 °C És químicament estable a la temperatura d'una habitació i és atacat per àcids concentrats calents.[1]
Depenent del material del substrat i l'acabat superficial, el TiN té un rang de coeficient de fricció de 0,4 a 0,9 contra ell mateix (sense lubricació). La formació típica té una estructura cristal·lina del tipus del NaCL en una proporció estequiomètrica aproximada d'1:1; Els compostos de TiNx amb rang x de 0,6 a 1,2 són termodinàmicament estables.[3]
Una capa fina de nitrur de titani va ser refredada fins prop del zero absolut i es va convertir en el primer suparaillant conegut, amb la resistència incrementant-se sobtadament per un factor de 100.000.[4]
El TiN tés excel·lents propietats de refractivitat infrarroja (IR), reflexió en un espectre similar a l'or elemental.
Fabricació
[modifica]
El mètode més comú de creació de films de nitrur de titani és la deposició física de vapor (PVD) i la deposició química de vapor en els dos mètodes el titani pur es sublima químicament i reacciona amb el nitrogen en un ambient al buit d'alta energia. Hi ha també altres mètodes de producció.[5]
Usos
[modifica]Aplicat en capa fina el, TiN es fa servir per endurir i protegir superfícies tallants i lliscants, amb un propòsit decoratiu (degut a la seva aparença d'or), i com un exterior no tòxic per a implants mèdics. En la majoria de les aplicacions la capa aplicada és menor de 5 um.
L'any 2012 uns investigadors de la Universitat de Purdue van utilitzar un film de nitrur de titani coaxat dins plasmons transportadors, per manipular senyals òptics a nanoescala obrint la via per la creació d'una nova clase d'aparells optoelectrònics de gran velocitat i eficiència.[6]
Referències
[modifica]- ↑ 1,0 1,1 Hugh O. Pierson. Handbook of refractory carbides and nitrides: properties, characteristics, processing, and applications. William Andrew, 1996, p. 193. ISBN 0815513925.
- ↑ Stone, D. S.; K. B. Yoder; W. D. Sproul «Hardness and elastic modulus of TiN based on continuous indentation technique and new correlation». Journal of Vacuum Science and Technology A, 9, 4, 1991, pàg. 2543–2547. DOI: 10.1116/1.577270.
- ↑ Toth, L.E.. Transition Metal Carbides and Nitrides. Nova York: Academic Press, 1971. ISBN 0126959501.
- ↑ «Newly discovered 'superinsulators' promise to transform materials research, electronics design». PhysOrg.com, 07-04-2008.
- ↑ «Specialties». Molecular Metallurgy, Inc. Arxivat de l'original el 2009-02-24. [Consulta: 25 juny 2009].
- ↑ Science daily
Compostos de titani | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Titani(II) |
| ||||
| Titani(III) |
| ||||
| Titani(IV) |
| ||||
| Identificadors |
|---|