Nitrure d'hafnium
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| Nitrure d'hafnium | |
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| __ Hf3+ __ N3− Structure cristalline du nitrure d'hafnium |
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| Identification | |
|---|---|
| No CAS | |
| No ECHA | 100.042.970 |
| No CE | 247-282-3 |
| Propriétés chimiques | |
| Formule | HfN |
| Masse molaire[1] | 192,5 ± 0,02 g/mol Hf 92,72 %, N 7,28 %, |
| Propriétés physiques | |
| T° fusion | 3 305 °C[2] |
| Masse volumique | 11,7 g·cm-3[3] |
| Cristallographie | |
| Système cristallin | Cubique |
| Classe cristalline ou groupe d’espace | (no 225) |
| Structure type | Halite |
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
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Le nitrure d'hafnium est un composé chimique de formule HfN. Il se présente sous la forme d'un solide inodore gris foncé à jaune-brun. Il s'agit d'une céramique ultraréfractaire ultradure[4] ayant une dureté Vickers de 46 GPa[5]. C'est un conducteur électrique de structure cristalline de type halite ayant le groupe d'espace Fm3m (no 225)[6]. Sa masse volumique expérimentale n'est que de 11,70 g/cm3 alors qu'elle serait théoriquement plutôt 13,39 g/cm3 sur la base de sa structure cristalline[3].
Le nitrure d'hafnium est utilisé comme matériau de pulvérisation pour augmenter la stabilité des diodes, des transistors et des circuits intégrés[4]. On l'utilise également comme matériau de revêtement sur les outils de tour[7] en raison de sa dureté et de sa très grande stabilité thermique, avec un point de fusion particulièrement élevé[8].
On peut obtenir le nitrure d'hafnium avec des méthodes semblables à celles du nitrure de titane[9]. Il est ainsi possible de l'obtenir à partir des éléments hafnium et azote entre 1 400 et 1 500 °C :
On peut également l'obtenir par croissance à partir de tétrachlorure d'hafnium HfCl4 à 2 900 °C dans l'azote pur ou à une température plus basse (de 2 000 à 2 400 °C) en présence d'hydrogène (mélange H2 + N2, ou ammoniac NH3). L'hydrogène a également pour effet d'accélérer la vitesse de croissance du nitrure d'hafnium[9].
Sous des pressions élevées, l'ammonolyse ou la réaction du nitrure d'hafnium avec l'azote forme un nitrure d'hafnium de formule Hf3N4 de type Th3P4 cubique avec le groupe d'espace I43d.
