探究叠氮化钠和三聚氰胺在氮化钨合成中充当氮源时氮活性的强弱

宋乐乐，王常春

(吉林化工学院 理学院，吉林 吉林 132022)

过渡金属氮化物(TMNs)有着高硬度，低压缩特性，高热稳定性，良好的耐磨损、耐腐蚀等优越的物理化学性质，因而备受关注[1-4]。然而在合成中，过渡金属氮化物具有热力学不稳定的特性。在高温条件下合成氮化物时，生成的样品同时又在分解。目前普遍应用的合成方法(高温氮化法、金属氧化物碳化还原法、固相置换反应法、化学气相沉积法以及氨解氧化物法等)都需要在高温下才能完成[5-7]，当温度过高时合成的样品非常容易发生分解，因此很难合成出高温相的过渡金属氮化物。提高氮源的活性，能够降低合成温度。在常规方法中，氮源的活性普遍不高。虽然NH3的活性较高，但在利用NH3合成过渡金属氮化物时需要在高温下才能完成。因此寻找高活性氮源是合成高温相氮化物的关键。在高压固相反应中，高压设备能够有效地抑制合成的样品分解，但是BN的活性较低，不能合成出高温相的过渡金属氮化物[3,8]。虽然NH3的活性较高，但是不能用于高温高压设备中。因此，如果能寻找到高活性的氮源并且代替BN作为氮源应用到高温高压设备中定能合成出高温相的过渡金属氮化物。

本文以合成氮化钨为例，探究了叠氮化钠和三聚氰胺能否作为氮源应用到高温高压实验合成中，并且探究了两种材料的活性。通过实验发现两种材料都能够应用到高温高压实验合成中。两种材料都是活性较高的高活性氮源。……