氮化钍

作用与用途

性质氮化钍为金黄色或黄绿色的立方晶系晶体，NaCl型结构，晶格常数a＝(5.155～5.162)A(1A=01nm，下同)(主要在5.159A附近)。密度11.90g/cm³，熔点(2820±35)℃。在263kPa的氮气中可发生混合熔融。呈现有非整比性，但是其组成范围很窄，为0.975≤N/Th≤1.00。氮化钍较活泼，即使是铸块，在空气中也渐渐生成黑色氧化膜，将粉末置于空气中，就变成白色的氧化钍ThO₂，在空气中加热就会燃烧。可与水反应，室温下易溶于硝酸。可在充满氩气的干燥箱中进行处理。

合成方法

制法1 氢化钍(Th4H15)或者钍与氮或氨气流在800℃下反应可制得Th3N4，然后将Th3N4置于一石英舟中，在一石英反应管中，10^-3Pa的真空度下1000℃时加热30h，得到不含ThO2但含有少量Th3N4的氮化钍ThN。
制法2 将条状金属钍放在钨坩埚中，在263kPa(2.6atm)的氮气氛中用感应电炉加热，使之迅速升温至2000℃并保持15min，然后，再升温至氮化钍的熔融温度。在此期间，氮气压力应保持在263kPa(2.6atm)以上。这样可以制得氮化钍的铸块。若将粉状金属钍或钍切片在100kPa(1atm)的高纯氮(钢瓶氮首先经过加热至600℃的铜，以除去氧，再依次通过脱水的硅胶、烧碱石棉制剂、液氮捕集器进行精制)气氛中加热至约2600℃，可制得烧结的氮化钍。
在所有这些方法中，应注意在反应过程中，氧、水蒸气不得混入反应气氛中。