Vanadiumnitried

Sjabloon:Chemiekas2 Vanadiumnitried is 'n verbinding van vanadium in sy +3 oksidasietoestand en stikstof met die chemiese formule Sjabloon:Ch2.

Kristalstuktuur

Vanadiumnitried kistalliseer in die kubiese haliet-struktuur (B1 in die strukturbericht-klassifikasie).

Daar is verskeie verbindings met die B1-struktuur waarmee vanadiumnitried vaste oplossings kan vorm soos VC, VO, TiN, NbN, TiC, NbC en TaC.

Die verbinding kan die beste geskryf word as Sjabloon:Ch2 By kamertemperatuur is die homogeniteitsreeks taamlik smal (46-50 atoom% N), maar by 2000 °C verbreed dit tot Sjabloon:Ch2 Bo hierdie temperatuur vernou dit weer en die stoïgiometiese fase VN smelt kongruent by 2340 °C

Chemiese eienskappe

Die verbinding kan op 'n verskeidenheid maniere verkry word. Een is die direkte sintese uit die elemente, 'n ander is die karbotermiese reduksie van 'n oksied van vanadium. Hierdie prosesse word tipies uitgevoer onder 'n atmosfeer van suiwer, suurstof- en vogvrye stikstof of ammoniak by verhoogde temperature

$2V(s)+N_2(g)\stackrel{1000{}^{o}C}{\to }2VN(s)$

$2V(s)+2N{H}_3(g)\stackrel{1000{}^{o}C}{\to }2VN(s)+3H_2(g)$

Dit is egter selfs moontlik om VN te verkry deur die metaal te balmaal onder 'n stikstofatmosfeer van 11 bar.

Karbotermale reduksie verloop soos:

$V_2{O}_5(s)+4C(s)+N_2(g)\stackrel{1000{}^{o}C}{\to }2VN(s)+C{O}_2(g)+3CO(g)$

Maar hierdie reaksie sal altyd mengkristalle van VN en VC oplewer wat koolstof bevat.

Fisiese eienskappe

VN het toenemende aandag gekry as gevolg van sy fisiese eienskappe, insluitend uiterste hardheid, hoë smeltpunt, slytasie- en korrosiebestandheid, goeie elektriese en termiese geleidingsvermoë, hoë-temperatuur stabiliteit, asook goeie katalitiese aktiwiteit.

VN is 'n supergeleier met oorgangstemperatuur wat wissel van 2 tot 9 K

Gebruike

Die toediening van VN, as 'n belangrike staalbymiddel, kan toegeskryf word aan die voordelige effek daarvan op fynkorrel en presipitasieversterking, wat die werkverrigting van staal kan verbeter. Dit kan die koste van die smeltproses verminder deur stikstof te gebruik om staal se vanadiuminhoud te verminder. Tradisionele toepassings van hierdie materiale wissel van snygereedskap en strukturele materiale tot magnetiese en elektriese komponente, supergeleidende toestelle en elektrodemateriale vir superkapasitors. Boonop is daar toenemende belangstelling vir VN as 'n katalisator bekend vir sy selektiwiteit en stabiliteit in hidroprosessering en hidrobehandeling.