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Nitride



Ein Nitrid ist eine chemische Verbindung eines Elements mit Stickstoff in Form von dreifach negativ geladenen Anionen (N3-: Nitrid-Anion). Man unterscheidet ionische (salzartige), metallische und kovalente Nitride (zum Teil als diamantartige Nitride bezeichnet).

Inhaltsverzeichnis

Verwendung

Die meisten technisch genutzten Nitride werden zur Oberflächenvergütung eingesetzt. So nutzt man z. B. Siliziumnitrid (Si3N4) als Antireflexionsschicht. Metallartige und die sogenannten diamantartigen Nitride dienen als Hartstoffe, Hochtemperatur- und feuerfeste Keramikwerkstoffe, z. B. Titannitrid (TiN).

Ebenfalls werden Nitride in der Mikroelektronik eingesetzt. Dort finden sie Anwendung als Diffusionsbarrieren (z. B. Tantalnitrid) oder Passivierungsschichten (vor allem Siliziumnitrid).

Nitride von Elementen der 3. Hauptgruppe (AlN, GaN, InN) sind III-V-Halbleiter und werden in elektrooptischen Geräten wegen ihrer großen Bandlücke zur Erzeugung von Licht mit kurzen Wellenlängen (blau) eingesetzt. Voraussetzung für Funktion von weißen LEDs.

Beispiele

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Kovalente Nitride

  • Bornitrid (BN): Hochtemperaturschmiermittel und Isolationsstoff
  • Aluminiumnitrid (AlN): Substratwerkstoff mit sehr guter Wärmeleitfähigkeit für Leistungselektronik
  • Galliumnitrid (GaN): Halbleitermaterial in blauen Leuchtdioden
  • Indiumnitrid (InN)
  • Kohlenstoffnitrid (C3N4): Gegenstand aktueller Forschung, theoretisch härter als Diamant
  • Siliziumnitrid (Si3N4): Hochfeste, hochtemperaturbeständige technische Keramiken
  • Germaniumnitrid (Ge3N4)
  • Zinn(IV)nitrid (Sn3N4)
  • Phosphornitrid (P3N5)
  • Kupfer(I)nitrid (Cu3N)
  • Calciumnitrid (Ca3N2)

Metallische Nitride

  • Titannitrid (TiN): Vergütungsschichten auf Bohrern, Fräsern, Hartmetall Wendeschneidplatten
  • Tantalnitrid (TaN)
  • Chromnitrid (CrN): Vergütung von Spezialwerkzeugen aus Chrom
  • Diverse Eisennitridphasen, Fe4N, Fe3N1+x, Fe2N: Bedeutung beim Nitrieren von Stahl
  • Eisen(III)nitrid (FeN)

Ionische Nitride

  • Lithiumnitrid (Li3N)
  • Natriumnitrid (Na3N)
  • Berylliumnitrid (Be3N2)
  • Magnesiumnitrid (Mg3N2)
  • Calciumnitrid (Ca3N2)
  • Zinknitrid (Zn3N2)
  • Scandiumnitrid (ScN)
  • Yttriumnitrid (YN)
  • Lanthannitrid (LaN)
  • Zirconium(IV)nitrid (Zr3N4)
  • Tantal(V)nitrid (Ta3N5)
  • Urannitrid (UN, U2N3, UN2)
  • Thorium(IV)nitrid (Th3N4)

Vorkommen von Nitriden in der Natur

Mineralien

Nitridische Mineralien sind extrem selten. Sie können sich nur unter sehr sauerstoffarmen Bedingungen bilden. Dies ergibt sich aus der sehr viel höheren Reaktivität von Sauerstoff O2 ("Biradikal", Dissoziationsenthalpie 498,67 kJ/mol) gegenüber dem Stickstoff N2 (Dreifachbindung, Dissoziationsenthalpie 946,04 kJ/mol).

  • Roaldit (Fe4N)
  • Siderazot (Fe3N)
  • Osbornit (TiN)
  • Carlsbergit (CrN)
  • Sinoit (Si2ON2)
 
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Nitride aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.
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