Titannitrid

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Titannitrid
Borr av snabbstål med ytbeläggning av titannitrid
Systematiskt namn Titan(III)nitrid
Kemisk formel TiN
Molmassa 61,8737 g/mol
Utseende Guldgula kristaller
CAS-nummer 25583-20-4
Egenskaper
Densitet 5,22 g/cm³
Löslighet (vatten) Olöslig
Smältpunkt 2950 °C
Kokpunkt ~4400 °C
SI-enheter & STP används om ej annat angivits
Fysikaliska egenskaper
Hårdhet ~20 GPa (Vickersprovning)
Elasticitetsmodul 251 GPa
Värmeledningsförmåga 19,2 W/(m·°C)

Titannitrid är ett mycket hårt keramiskt material med kemisk formel TiN.

Egenskaper[redigera | redigera wikitext]

Titannitrid är inert vid rumstemperatur och angrips inte av syror. Den börjar oxidera i luft vid ca 800 °C.

Titannitrid reflekterar infraröd strålning mycket bra och har ett reflexionsspektrum som liknar gulds, vilket ger den en gyllengul färg.

Framställning[redigera | redigera wikitext]

Titannitrid kan framställas genom direkt reaktion mellan titan och kväve över 1200 °C.

\rm 2\ Ti + N_2 \rightarrow 2\ TiN

Ett annat sätt är genom aminolys av titantetraklorid (TiCl4) i gasform vid 900 °C.

\rm 4\ TiCl_4 + 6\ NH_3 \rightarrow 4\ TiN + 16\ HCl + N_2 + H_2

I reaktionen reduceras titan från oxidationstillstånd +4 till +3 genom att kvävet i ammoniak donerar elektroner när det bildar kvävgas. Vid överskott på ammoniak bildas ammoniumklorid (NH4Cl).

Användning[redigera | redigera wikitext]

Titannitrid används som ytbeläggning på skärande verktyg, till exempel borrar, svarvstål och knivar (i synnerhet skalpeller). På grund av sin färg används det också för att tillverka oäkta smycken.

Eftersom det är inert används det även till implantat och proteser, framför allt höftledsproteser tillverkade i titan där ytbeläggningen av titannitrid framställs genom anlöpning i kvävgas.

Annars är den vanligaste metoden att applicera titannitrid genom Chemical Vapor Deposition eller Physical Vapor Deposition.

Källor[redigera | redigera wikitext]


Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från tyskspråkiga Wikipedia, Titannitrid