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氮化镁是由氮和镁所组成的无机化合物,属于立方晶系。在室温纯净的氮化镁下为黄绿色的粉末,但含有一部分氧化镁杂质的氮化镁是灰白色的。氮化镁和许多金属氮化物一样,会和水反应产生氨。要制备氮化镁,可将镁带在氮气中燃烧而成’常做触媒。

氮化镁主要用途

1、制备高硬度、高热导、抗腐蚀、抗磨损和耐高温的其它元素的氮化物时作为催化剂。第一次成功合成立方氮化硼时,使用的催化剂就是氮化镁;

2、用于高强度钢冶炼的添加剂。氮化镁(Mg3N2)替代建筑钢材冶炼中的脱硫镁,有利的提高钢材的密度、强度、拉力及承受力。另外使用氮化镁(Mg3N2)脱硫,可以适量减少其他添加剂,从而有助于降低建筑钢材的生产成本;

3、制备特殊的陶瓷材料;

氮化镁是一种淡黄色粉末,其化学分子式为:Mg3N2,分子重量100.93,相对密度2.71(25/4℃),热至800℃分解,六方晶系,属于化合物,能溶于酸,微溶于乙醇和乙醚,在潮湿空气中或遇水分解生成氢氧化镁,并放出氨气。

氮化镁粉体可用于制备高硬度、高热导、抗腐蚀、抗磨损和耐高温的其它元素的氮化物;

制备特殊的陶瓷材料;制造特殊的合金的发泡剂;

用于制造特种玻璃;催化聚合物交连;核废料的回收;

用于人造金刚石合成的触媒及立方氮化硼的触媒材料;用于高强度钢冶炼的添加剂;

此外,由于氮化镁是带宽为2.8 eV的直接带隙半导体,在制备发光二极管方面具有潜在的应用价值。

氮化镁物理性质

氮化镁(Mg3N2)是由氮和镁所组成的无机化合物,立方晶系。在室温纯净的氮化镁下为黄绿色的粉末,但含有一部分氧化镁杂质的氮化镁是灰白色的。能溶于酸,微溶于乙醇和乙醚。

氮化镁化学性质

氮化镁和许多金属氮化物一样,会和水反应产生氨。

与酸或含水的非金属氧化物反应,生成铵盐和镁盐。

目前氮化镁的制备主要方法有镁粉直接与氮气反应法、镁在氮等离子流中与氮反应法、在氮气氛下镁线圈爆炸法、低压化学气相成积法、自蔓延高温合成法、纳米氮化镁合成法等;最近G. Soto等人采用脉冲激光淀积的方法,在分子氮的环境中在 Si 衬底上制备同不同 Mg∶N 配比的无定型的氮化镁薄膜。这些方法因或成本高、或工艺流程长、或设备操作复杂、或氮化镁的产率比较低等缺点,而限制了其工业化的生产。

虽然镁粉直接与氮气反应有工业价值,但氮化镁粉末的生产需要较高的反应温度和较长的反应时间,且颗粒的形状不完整又容易结块,达不到工业质量要求。由于 NH3比 N2更易分解成为带有断键的N-,并且分解出的H2对MgO 的形成有抑制作用,故可以用氨气作为氮源。陈发勤等以液氨为氮源,采用镁粉直接氮化法制备氮化镁粉末,可以得出以下结论:

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