Titandisilicid

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Kristallstruktur
Kristallstruktur von Titandisilicid
_ Ti 0 _ Si
Allgemeines
Name Titandisilicid
Andere Namen

Titansilicid (mehrdeutig)

Verhältnisformel TiSi2
Kurzbeschreibung

weißgrauer[1] bis schwarzer Feststoff[2]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12039-83-7
EG-Nummer 234-904-3
ECHA-InfoCard 100.031.719
PubChem 6336889
Eigenschaften
Molare Masse 104,07 g·mol−1
Aggregatzustand

fest[2]

Dichte

4,02 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

1760 °C[2]

Löslichkeit

nahezu unlöslich in Wasser[2] und Mineralsäuren[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2]
Gefahrensymbol 07 – Achtung

Achtung

H- und P-Sätze H: 228​‐​315​‐​319​‐​335
P: 210​‐​241​‐​305+351+338​‐​302+352​‐​405​‐​501 [2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Titandisilicid ist eine anorganische chemische Verbindung des Titans aus der Gruppe der Silicide.

Gewinnung und Darstellung

Titandisilicid kann durch Reaktion von Titan oder Titanhydrid mit Silicium gewonnen werden.[1]

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Ebenfalls möglich ist die Darstellung auf aluminothermischem Wege durch Entzünden eines Gemisches von z. B. Aluminiumpulver, Schwefel, Siliciumdioxid und Titandioxid oder Kaliumfluortitanat K2TiF6, durch Elektrolyse einer Schmelze Kaliumfluortitanat und Titandioxid oder durch Umsetzung von Titan mit Siliciumtetrachlorid.[1]

Es kann auch durch Umsetzung von Titan(IV)-chlorid mit Monosilan, Dichlorsilan oder Silicium gewonnen werden.[3]

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Eigenschaften

Titandisilicid ist ein metallisch glänzender, weißgrauer bis schwarzer[2] kristalliner Feststoff mit guter thermischer und elektrischer Leitfähigkeit. Er besitzt orthorhombische Kristallstruktur mit der Raumgruppe Fddd (Raumgruppen-Nr. 70)Vorlage:Raumgruppe/70 (a = 825,3 pm, b = 478,3 pm, c = 854,0 pm). Er ist unlöslich in Wasser[2] und Mineralsäuren mit Ausnahme von Flusssäure sowie langsam löslich in 10%iger Kaliumhydroxid-Lösung. Zu beachten ist, das neben Titandisilicid weitere Titansilicide bekannt sind. So TiSi1,8 mit der Raumgruppe Cmcm (Nr. 63)Vorlage:Raumgruppe/63 und einer Dichte von 3,9 g·cm−3, Ti3Si mit tetragonaler Kristallstruktur isotyp zu der von Ti3P, Ti5Si4 mit einer Schmelztemperatur von 2120 °C und einer tetragonalen Kristallstruktur isotyp zu der von Zr5Si4 sowie Titanmonosilicid TiSi mit einem Schmelzpunkt von 1760 °C und einer orthorhombischen Kristallstruktur, isotyp zu der von Eisenborid FeB.[1] Es ist weiterhin eine Ti5Si3 Verbindung bekannt.[4][5]

Verwendung

Titandisilicid wird in der Halbleiterindustrie (z. B. im Salicide-Prozess) verwendet.[5] Es kann zur Spaltung von Wasser mit Hilfe von Sonnenlicht eingesetzt werden.[6][7]

Einzelnachweise

  1. a b c d e f Georg Brauer (Hrsg.): Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearb. Auflage. Band II. Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1389.
  2. a b c d e f g h Datenblatt Titanium silicide, 99.5% (metals basis) bei AlfaAesar, abgerufen am 15. Juni 2013 (PDF) (JavaScript erforderlich).
  3. Hugh O. Pierson: Handbook of Chemical Vapor Deposition, 2nd Edition: Principles, Technology ... William Andrew, 1999, ISBN 0-8155-1743-2, S. 331 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  4. Datenblatt Titanium silicide Ti5Si3, 99.5% (metals basis) bei AlfaAesar, abgerufen am 15. Juni 2013 (PDF) (JavaScript erforderlich).
  5. a b Lih J. Chen: Silicide Technology for Integrated Circuits (Processing). IET, 2004, ISBN 0-86341-352-8, S. 49 ff. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  6. pro-physik.de: Wasserspaltung mit Sonnenlicht, 26. September 2007.
  7. Peter Ritterskamp, Andriy Kuklya, Marc-Andre Wüstkamp, Klaus Kerpen, Claudia Weidenthaler, Martin Demuth: Ein auf Titandisilicid basierender, halbleitender Katalysator zur Wasserspaltung mit Sonnenlicht - reversible Speicherung von Sauerstoff und Wasserstoff. In: Angewandte Chemie. 119, 2007, S. 7917–7921, doi:10.1002/ange.200701626.