一氮化鋯

一氮化鋯是一種無機化合物，化學式為${\displaystyle {\ce {ZrN}}}$。

一氮化鋯
IUPAC名 Zirconium nitride
英文名	Zirconium nitride
別名	氮化鋯(III) 氮化鋯
識別
CAS號	25658-42-8  Y
PubChem	94359
ChemSpider	85159
SMILES	N#[Zr]
性質
化學式	ZrN[1]
外觀	黃棕色晶體
氣味	無
密度	7.09 g/cm3 (24 °C)[1]
熔點	2952 °C（3225 K）
溶解性（水）	不溶
溶解性	可溶於濃HF[1]
結構
晶體結構	立方晶系，cF8[2]
空間群	Fm3m, No. 225[2]
晶格常數	a = 4.5675 Å[2]
晶格常數	α = 90°, β = 90°, γ = 90°
配位幾何	八面體型[2]
熱力學
ΔfHm⦵298K	−365.26 kJ/mol[3]
S⦵298K	38.83 J/mol·K[3]
熱容	40.442 J/mol·K[3]
相關物質
相關化學品	碳化鉭 碳化鈮 碳化鋯
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

性質

通過物理氣相沉積（PVD）生長的氮化鋯是類似金單質的淺金色。一氮化鋯在室溫下的電阻率為12.0µΩ·cm，溫度係數5.6·10⁻⁸Ω·cm/K，超導轉變溫度10.4K，晶格參數a=0.4575nm。單晶氮化鋯的材料硬度為22.7±1.7GPa，彈性模量450GPa。^[4]

用處

氮化鋯塗層刀具

一氮化鋯是一種類似於氮化鈦的硬質陶瓷材料，是一種類似水泥的耐火材料。因此，它用於耐火材料、金屬陶瓷（英語：Cermet）和實驗室坩堝。當使用物理氣相沉積塗層工藝進行應用時，它通常用於對醫療設備^[5]、工業部件（尤其是鑽頭）、汽車和航空航天部件以及其他易受高磨損和腐蝕環境影響的部件進行塗層。當與鋁形成合金時，隨著鋁含量的增加，電子結構會從立方ZrN的局部八面體鍵發展成扭曲、更複雜的鍵和更高的硬度。^[6]

一氮化鋯被建議用作火箭和飛機的過氧化氫燃料箱內襯。^[7]

參考資料

1. Lide, David R. (編). CRC Handbook of Chemistry and Physics 90th. Boca Raton, Florida: CRC Press（英語：CRC Press）. 2009. ISBN 978-1-4200-9084-0 （英語）.
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]. （原始內容存檔於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