一氮化锆

一氮化锆是一种无机化合物，化学式为${\displaystyle {\ce {ZrN}}}$。

一氮化锆
IUPAC名 Zirconium nitride
英文名	Zirconium nitride
别名	氮化锆(III) 氮化锆
识别
CAS号	25658-42-8  Y
PubChem	94359
ChemSpider	85159
SMILES	N#[Zr]
性质
化学式	ZrN[1]
外观	黄棕色晶体
气味	无
密度	7.09 g/cm3 (24 °C)[1]
熔点	2952 °C（3225 K）
溶解性（水）	不溶
溶解性	可溶于浓HF[1]
结构
晶体结构	立方晶系，cF8[2]
空间群	Fm3m, No. 225[2]
晶格常数	a = 4.5675 Å[2]
晶格常数	α = 90°, β = 90°, γ = 90°
配位几何	八面体型[2]
热力学
ΔfHm⦵298K	−365.26 kJ/mol[3]
S⦵298K	38.83 J/mol·K[3]
热容	40.442 J/mol·K[3]
相关物质
相关化学品	碳化钽 碳化铌 碳化锆
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

性质

通过物理气相沉积（PVD）生长的氮化锆是类似金单质的浅金色。一氮化锆在室温下的电阻率为12.0µΩ·cm，温度系数5.6·10⁻⁸Ω·cm/K，超导转变温度10.4K，晶格参数a=0.4575nm。单晶氮化锆的材料硬度为22.7±1.7GPa，弹性模量450GPa。^[4]

用处

氮化锆涂层刀具

一氮化锆是一种类似于氮化钛的硬质陶瓷材料，是一种类似水泥的耐火材料。因此，它用于耐火材料、金属陶瓷（英语：Cermet）和实验室坩埚。当使用物理气相沉积涂层工艺进行应用时，它通常用于对医疗设备^[5]、工业部件（尤其是钻头）、汽车和航空航天部件以及其他易受高磨损和腐蚀环境影响的部件进行涂层。当与铝形成合金时，随着铝含量的增加，电子结构会从立方ZrN的局部八面体键发展成扭曲、更复杂的键和更高的硬度。^[6]

一氮化锆被建议用作火箭和飞机的过氧化氢燃料箱内衬。^[7]

参考资料

1. Lide, David R. (编). CRC Handbook of Chemistry and Physics 90th. Boca Raton, Florida: CRC Press（英语：CRC Press）. 2009. ISBN 978-1-4200-9084-0 （英语）.
2. Sirajuddeen, M. Md. Sheik.; Banu, I. B. S. FP-LAPW investigation of electronic, magnetic, elastic and thermal properties of Fe-doped zirconium nitride. AIP Advances. 2014, 4 (5): 057121. doi:10.1063/1.4879798 .
3. Zirconium nitride in Linstrom, Peter J.; Mallard, William G. (eds.); NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg (MD), http://webbook.nist.gov (retrieved 2014-06-30)
4. Mei, A. B.; Howe, B. M.; Zhang, C.; Sardela, M.; Eckstein, J. N.; Hultman, L.; Rockett, A.; Petrov, I.; Greene, J. E. Physical properties of epitaxial ZrN/MgO(001) layers grown by reactive magnetron sputtering. Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. 2013, 31 (6): 061516. doi:10.1116/1.4825349.
5. IonFusion Surgical. IonFusion Surgical, Inc. [2014-06-30]. （原始内容存档于2009-03-22）.
6. Interface bonding of Zr1-xAlxN nanocomposites investigated by X-ray spectroscopies and first-principles calculations; M. Magnuson, W. Olovsson, N. Ghafoor, M. Oden, and L. Hultman; Phys. Rev. Research 2, 013328 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevResearch.2.013328
7. 7736751