Nitrur de titani

De Viquipèdia
Salta a la navegació Salta a la cerca
Infotaula de compost químicNitrur de titani
Titanium nitride TiN.jpg
Modifica el valor a Wikidata
Substància químicacompost químic Modifica el valor a Wikidata
Massa molecular61,95102 Da Modifica el valor a Wikidata
Estructura química
Fórmula químicaNTi Modifica el valor a Wikidata
SMILES canònic
Model 2D
N#[Ti] Modifica el valor a Wikidata
Identificador InChIModel 3D Modifica el valor a Wikidata
Propietat
Densitat5,44 g/cm³ Modifica el valor a Wikidata
Conductivitat tèrmica41,8 W/(m K) Modifica el valor a Wikidata
Punt de fusió2.930 °C Modifica el valor a Wikidata
Broca amb recobrimet de nitrur de titani.

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]

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]

Nitrur de titani produït per la tècnica, PVD, de deposició en arc catòdic

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. 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. 
  2. 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.
  3. Toth, L.E.. Transition Metal Carbides and Nitrides. Nova York: Academic Press, 1971. ISBN 0126959501. 
  4. «Newly discovered 'superinsulators' promise to transform materials research, electronics design». PhysOrg.com, 07-04-2008.
  5. «Specialties». Molecular Metallurgy, Inc. Arxivat de l'original el 2009-02-24. [Consulta: 25 juny 2009].
  6. Science daily