Раздел: Дом. Быт. Техника. Строительство. Сельское и приусадебное хозяйство

— соединение азота с металлами, образующееся при высоких темп-рах. Соединения металлов переходных групп (металлоподобные нитриды) по структуре и св-вам подобны карбидам и относятся к фазам внедрения, а соединения азота с неметаллами имеют более сложную структуру и иные св-ва. Нитриды обладают рядом специфически важных для совр. техники св-в. Неметаллическим нитридам присущи высокая термостойкость, низкая тепло- и электропроводность, высокая .химич. стойкость против действия к-т и щелочей, огнеупорность. Металлоподобные нитриды (TiN, ZrN, HfN и др.) характеризуются высокой электропроводностью с металлич. характером проводимости, а также высокой тепло проводностью. Большая часть этих нитридов имеет широкую область гомогенности, в пределах к-рой их физич. св-ва существенно изменяются. Так, при уменьшении содержания азота в пределах области гомогенности нек-рые нитриды приобретают св-ва полупроводников (TiN, ZrN). Н. имеют меньшую твердость, чем карбиды и бориды, высокую темп-ру плавления (3000—3200°), низкую механич. прочность и высокую износостойкость. При нагревании в вакууме до высоких темп-р они разлагаются с образованием паров металлов и выделением азота.

Неметаллические нитриды бора и кремния и близкие к ним по св-вам нитриды бериллия и алюминия являются при обычных темп-рах изоляторами, а при высоких темп-рах ведут себя как полупроводники с высокими термоэлектрич. хар-ками. Электросопротивление горячепрессованного образца Н. бора с примесями неметаллич. характера составляет 17-1013 (25°), 2,3-1010 (500°), 3,М04 (1000°), 6-Ю2 (1500°) ом-см. В отличие от металлич. веществ, теплопроводность и коэфф. термич. расширения нитрид бора снижаются с повышением темп-ры. Неметаллич. нитриды плавятся с разложением или разлагаются до достижения точки плавления. В отличие от металлоподобных, неметаллич. Н. обладают низким коэфф. термич. расширения и высокой термостойкостью.

Нитрид бора существует в двух кристаллич. модификациях — графитоподобной (aBN) и алмазоподобной (pBN). Первая из этих модификаций по св-вам близка к графиту, вторая, кубическая, обладает св-вами, близкими к алмазу. Твердость второй модификации, наз. боразоном, близка к твердости алмаза, стойкость при нагреве на воздухе значительно выше, чем у алмаза.

Металлические нитриды обладают стойкостью по отношению к к-там, растворам щелочей и окислению на воздухе; еще более стойки по отношению к этим агрессивным средам неметаллич. Н. бора и кремния.

Напр., образцы из Н. бора стойки при окислении на воздухе при 700° до 60 час., при- 1000° до 10 час., в хлоре при 700° до 40 час. Концентрированная серная к-та на образцы из Н. бора в течение 7 суток при комнатной темп-ре не действует, концентрированная фосфорная, плавиковая, азотная к-ты, а также четыреххлористый углерод, газолин и бензин действуют очень слабо. Образцы, изготовленные из Н. кремния, не обна руживают заметных изменений, находясь в продолжение 500 час. в соляной, азотной, серной и фосфорной к-тах любых концентраций; не действуют на них также хлор и сероводород при 1000°, расплав хлори дов натрия и калия при 800°, расплав смеси азотистокислого и азотнокислого натрия при 350°. В кипящем 50%-ном растворе едкого натра образцы из нитридов кремния стойки в продолжение 115 час., в расплаве хлоридов натрия и калия при 900° 144 <iac:, в смеси фторидов натрия и циркония при 800° 100 час., в смеси 3%-ной плавиковой и 10%-ной азотной к-т при 70° в продолжение 116 час. Весьма стоики против действия металлич. расплавов нитрида титана, бора и кремния. Н. титана в течение 40 час. практически не взаимодействует с расплавленным оловом, висмутом, свинцом, кадмием и цинком. Н. кремния не взаимодействует с расплавами чугуна, латуни, а также стоек по отношению к действию др. расплавленных металлов. Н. бора не смачивается расплавленной сталью, бронзой и стоек в криолито-г л иноземных расплавах.

ab Н. бора и кремния соответственно составляет 1,5—2,75 и 5,1—11,17 кг/мм2 (меньшие значения получены на образцах, взятых перпендикулярно направлению горячего прессования, большие значения — параллельному направлению).

аизг образцов из Н. кремния в интервале 20—1200° меняется незначительно, составляя 15—16 кг/мм2.

Для изготовления изделий из нитридов часто пользуются методом т. н. активированного спекания, заключающимся в азотировании предварительно спрессованных пористых заготовок из металла либо неметалла, причем заготовки прессуют в металлич. нрессформах шликерным формованием или гидростатич. прессованием. Для приготовления фасонных изделий из Н. пользуются методом прессования пластифицированных смесей с последующим высокотемпературным спеканием. Все виды спекания и термообработки нитридных изделий осуществляются в защитных средах из азота либо диссоциированного аммиака.

Обработка изделий из мета л ло подобных Н. производится ультразвуковым, анодно- механич. и электроискровым методами либо с помощью абразивов. Изделия из неметаллич. Н. можно обрабатывать обычными методами (резанием, сверлением и т. п.).

Н. применяется в различных областях техники: в составе огнеупоров, в качестве материала для абразивных кругов и высо- коомных сопротивлений, для детекторных чек, тиглей, футеровок электролитных ванн алюминиевого произ-ва, защитных чехлов термопар. Н. бора и кремния являются компонентами мн. термостойких и жаропрочных сплавов.

Лит.: Самсонов Г. В., Портной К. И., Сплавы на основе тугоплавких соединений, М., 1961; Самсонов Г. В., Тугоплавкие соединения. Справочник по свойствам и применению, М., 1963; Верхоглядова Т.С., Дубовик Т. В., Самсонов Г. В., «Порошковая металлургия», 1961, № 4; Самсонов Г. В., Уманский Я. С., Твердые соединения тугоплавких металлов, М., 1957.

  КОРРОЗИЯ БЕРИЛЛИЯ - бериллий Be

  Искусственные монокристаллы открывают новые возможности

  Как заставить металлы долго не стареть

  Коррозиеустойчивость титана

  МАГНИЙ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ - магний, полученный электролизом из ...

  КОРРОЗИЯ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ - коррозионная стойкость нержавеющих ...

  БРОКГАУЗ И ЕФРОН. Титан. Титановые сплавы

  Высоконагретый водяной пар обладает способностью в значительной ...