窒化クロム
窒化クロム
窒化クロム
窒化クロム
名前
IUPAC名
窒化クロム
その他の名前
窒化クロム(III)
識別子
3Dモデル（JSmol）
ケムスパイダー
ECHA 情報カード100.041.819
EC番号
  • 246-016-3
ユニイ
  • InChI=1S/Cr.N チェックはい
    キー: CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N チェックはい
  • InChI=1/Cr.N/rCrN/c1-2
    キー: CXOWYMLTGOFURZ-NIYUYJRQAK
  • [Cr]#N
プロパティ
CrN
モル質量66.003 g/モル
外観 黒色火薬
密度5.9 g/cm 3 [ 1 ]
融点1770℃（分解）[ 2 ]
不溶性[ 3 ]
熱化学
標準モルエントロピー（S⦵298 ）​
37.75 J K −1 モル−1 [ 4 ]
標準生成エンタルピー（Δ f H ⦵ 298）
−117.15 kJ/モル[ 4 ]
危険
引火点不燃性
NIOSH（米国健康曝露限界）：
PEL（許可）
TWA 1 mg/m 3 [ 5 ]
REL（推奨）
TWA 0.5 mg/m 3 [ 5 ]
IDLH（差し迫った危険）
250 mg/m 3 [ 5 ]
関連化合物
関連化合物
窒化二クロム
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。
チェックはい 検証する （何ですか  ？） チェックはい☒北

窒化クロムは、化学式CrNで表されるクロムと窒素の化合物です。非常に硬く、耐食性にも優れています。これは格子間化合物であり、窒素原子がクロム格子の八面体空孔を占有しています。[ 2 ]そのため、厳密にはクロム(III)化合物ではなく、窒化物イオン（N 3- ）も含みません。クロムは、 Cr 2 N という格子間窒化物を形成します。

発生

稀ではあるが、窒化クロムの天然形態であるカールスベルジャイトは、いくつかの隕石中に発見される。 [ 6 ]

合成

窒化クロム(III)は、クロムと窒素を800℃で 直接結合させることによって製造できます。

2 Cr + N2→ 2CrN

陰極アーク蒸着法などの物理蒸着法によって合成することもできます。

アプリケーション

CrNは耐食性コーティング材として、また金属成形やプラスチック成形用途にも使用されています。[ 7 ] CrNは医療用インプラントや工具によく使用されています。また、CrAlNなどの高度な多成分コーティングシステムにおいても、CrNは切削工具の硬質耐摩耗性用途において貴重な成分です。[ 8 ]

磁気

CrNの好ましい特性を生み出す基礎的な材料物理学は、最近、Nature Materialsなどの著名な科学雑誌で議論されています。[ 9 ] [ 10 ]特に、低温相と高温相の両方における磁性の重要性は、化合物の電子構造の量子力学計算を使用することで実証されています。[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]

参考文献

  1. ^ webelements.comの窒化クロム(III)
  2. ^ a bグリーンウッド、ノーマン・N. ; アーンショウ、アラン (1984). 『元素の化学』オックスフォード:ペルガモン・プレス. p. 480. ISBN 978-0-08-022057-4。
  3. ^ http://www.alfa-chemcat.com/daten_msds/D/12149_-_D.pdf
  4. ^ a b NIST化学ウェブブック
  5. ^ a b c NIOSH化学物質ハザードポケットガイド。「#0141」。米国国立労働安全衛生研究所（NIOSH）。
  6. ^ 「カールスベルジャイト：鉱物情報、データ、産地」Mindat.org . 2020年3月17日閲覧。
  7. ^ Vetter, J. (1995). 「工具用真空アークコーティング：その可能性と応用」.表面・コーティング技術. 76–77 . Elsevier BV: 719–724 . doi : 10.1016/0257-8972(95)02499-9 . ISSN 0257-8972 . 
  8. ^ Reiter, AE; Derflinger, VH; Hanselmann, B.; Bachmann, T.; Sartory, B. (2005). 「陰極アーク蒸着法によるAl 1−x Cr x Nコーティングの特性調査」.表面コーティング技術. 200 (7). Elsevier BV: 2114– 2122. doi : 10.1016/j.surfcoat.2005.01.043 . ISSN 0257-8972 . 
  9. ^リヴァドゥーラ、フランシスコ;バニョブレ＝ロペス、マヌエル。キンテラ、カミロ X。ピニェイロ、アルベルト。パルド、ビクター。他。 (2009-10-25)。 「CrN における高圧での体積弾性率の減少」。自然素材。8 (12)。 Springer Science and Business Media LLC: 947–951。Bibcode : 2009NatMa...8..947R。土井: 10.1038/nmat2549。ISSN 1476-1122。PMID 19855384。  
  10. ^ Alling, Björn; Marten, Tobias; Abrikosov, Igor A. (2010). 「CrNの体積弾性係数の疑問のある崩壊」. Nature Materials . 9 (4). Springer Science and Business Media LLC: 283– 284. Bibcode : 2010NatMa...9..283A . doi : 10.1038/nmat2722 . ISSN 1476-1122 . PMID 20332781 .  
  11. ^ Filippetti, Alessio; Hill, Nicola A. (2000-12-11). 「構造歪みの駆動力としての磁気応力：CrNの場合」. Physical Review Letters . 85 (24). American Physical Society (APS): 5166– 5169. arXiv : cond-mat/0004252 . Bibcode : 2000PhRvL..85.5166F . doi : 10.1103/physrevlett.85.5166 . ISSN 0031-9007 . PMID 11102212 . S2CID 39265221 .   
  12. ^ Herwadkar, Aditi; Lambrecht, Walter RL (2009-01-29). 「CrNの電子構造：モット絶縁体の境界領域」. Physical Review B. 79 ( 3) 035125. American Physical Society (APS). Bibcode : 2009PhRvB..79c5125H . doi : 10.1103/physrevb.79.035125 . ISSN 1098-0121 . 
  13. ^ Alling, B.; Marten, T.; Abrikosov, IA (2010-11-29). 「CrNの熱力学における磁気無秩序性と強い電子相関の影響」 . Physical Review B. 82 ( 18) 184430. American Physical Society (APS). arXiv : 1006.3460 . Bibcode : 2010PhRvB..82r4430A . doi : 10.1103/physrevb.82.184430 . ISSN 1098-0121 . S2CID 6837803 .  
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