Sirkoniumnitried

Sirkoniumnitried is 'n verbinding van sirkonium en stikstof met formule Sjabloon:Ch2. In hierdie verbinding kan aangeneem word dat Zr 'n oksidasietoestand +3 het. 'n Ander nitried met stoigiometrie Sjabloon:Ch2 is ook bekend. Dit het egter 'n ander struktuur.

Kristalstruktuur

Sjabloon:Ch2 kristalliseer in die kubiese haliet-struktuur wat die B1-struktuur van die strukturbericht-klassifikasie verteenwoordig.

Hierdie struktuur is baie algemeen in die Hf-Zr-C-N-O kwinêre stelsel en daar is baie mengkristalle bekend.

Sintese

Sirkoonnitried kan deur 'n reaksie van die metaal of die metaalhidried met stikstof verkry word. Die reaksie is sterk eksoterm.

$2Zr+N_2(g)\stackrel{hitte}{\to }2ZrN(s)$

Poeiers kan ook verkry word deur Sjabloon:Ch2 saam met aluminium in 'n stikstofatmosfeer. Sjabloon:Ch2 word bygevoeg om kalsiumaluminaat en sirkonaat te vorm wat in soutsuur opgelos kan word.

Eienskappe

By hoër temperature (~2000 °C) kan nie-stoigiometriese vorms ZrNSjabloon:Sub verkry word.

Gebruike

ZrN is 'n belangrike kandidaat vir matriksmateriaal vir kernbrandstof wat op plutonium gebaseer is. Vir membraanbrandstofselle met 'n polimeerelektroliet is getoon dat ZrN-bedekking korrosieweerstand en hidrofobisiteit van vlekvrye staal aansienlik verhoog. Dit is bedoel vir die vervanging van grafiet-gebaseerde bipolêre plate wat uiters bros is. Sirkonium- en hafniumnitriede is ook aantreklike harde bedekkings vir dekoratiewe en argitektoniese glastoepassings. Hulle het goudgroen en geelgroen kleure, wat deur die nitriedstoïgiometrie en deur legering met Ti en Al nitriede en karbiede verfyn kan word. Sirkoniumnitried-bedekte gereedskap en skalpellemme is in die handel beskikbaar en het 'n hoë bioversoenbaarheid.

Egter die toepassing wat die meeste van die navorsing oor vuurvaste karbiede, nitriede en boriede befonds het is hul gebruik as bestanddele van keramiek wat ultrahoë temperature kan verdra. Dit is sedert die 1950's bestudeer vir termiese beskermingstelsels vir atmosferiese herbetreding van ruimtetuie en, meer onlangs, vir skerp voorkante van hipersoniese missiele.