Zirkoniumkarbid

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 22 mars 2021; kontroller kräver 7 redigeringar .
Zirkoniumkarbid
Allmän
Systematiskt
namn		 zirkoniummonokarbid
Traditionella namn zirkoniumkarbid
Chem. formel ZrC
Råtta. formel ZrC
Fysikaliska egenskaper
stat fast
Molar massa 103,23 g/ mol
Densitet 6,73 g/cm³
Termiska egenskaper
Temperatur
 •  smältning 3530°C
 •  kokande 5100°C
Värmeledningsförmåga 11,6 W/(m K)
Entalpi
 •  utbildning -196,65 kJ/mol
Klassificering
Reg. CAS-nummer 12070-14-3
PubChem 11159298
Reg. EINECS-nummer 235-125-1
LEDER   [C].[Zr], [Zr+]#[C-]
InChI   InChI=1S/C.Zr/q-1;+1MHMXYYDKIQTOHA-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider 9334398
Säkerhet
NFPA 704 NFPA 704 fyrfärgad diamant 0 0 0
Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges.

Zirkoniumkarbid är en kemisk förening av zirkoniummetall och kol med formeln ZrC. Representerar implementeringsfasen med ett brett område av homogenitet, som sträcker sig från 38,4 till 50 kl. % kol, vilket motsvarar formeln ZrC 0,62 respektive ZrC 1,0 [1] .

Fysiska egenskaper

Zirkoniumkarbid är ett grått pulver. Den har ett kubiskt ansiktscentrerat gitter av NaCl -typ , rymdgrupp Fm3m , med en period a = 0,4693 nm.

Får

Zirkoniumkarbid kan erhållas på något av följande sätt [3] .

Processen utförs i vakuum, och de initiala komponenterna tas i form av pulver;

Processen går genom bildningen av lägre zirkoniumoxider och den efterföljande bildningen av zirkoniumkarbid enligt reaktionen:

Denna metod används för att erhålla kommersiellt ren zirkoniumkarbid i industriell skala. Vanligtvis utförs processen vid en temperatur av cirka 2000 °C;

Metoden är baserad på reaktionen:

Avsättning sker på ytan av en volframfilament som värms upp till en temperatur på 1700–2400°C. Genom att utföra processen vid en hög temperatur (ca 2400 °C) är det möjligt att erhålla en enkristallisk fällning. Metan kan ersättas med toluen , bensen eller acetylen .

[fyra]

Kemiska egenskaper

Zirkoniumkarbid är en kemiskt stabil förening vid rumstemperatur med avseende på svavelsyra , saltsyra , fosforsyra , perklorsyra , oxalsyra och blandningar av svavelsyra och fosforsyra, svavelsyra och oxalsyra. Olösligt i 10% och 20% natriumhydroxidlösningar . Det löser sig i kokande svavelsyra, salpetersyra , perklorsyra. Det är mycket lösligt i aqua regia , blandningar av svavelsyra och salpetersyra, salpetersyra och fluorvätesyra [3] . Från 700 °C reagerar zirkoniumkarbid med syre och bildar ZrO2 . Vid höga temperaturer, i närvaro av kväve, bildas zirkoniumkarbonitrider.

Applikation

Zirkoniumkarbidens höga smältpunkt och lilla neutroninfångningstvärsnitt gör det möjligt att använda den som en skyddande beläggning på grafitmatriser i bränslestavar som innehåller uran och toriumkarbider . En zirkoniumkarbidbeläggning avsatt av CVD-processen på urandioxid används som en diffusionsbarriär mot reaktionsprodukter för kärnbränslehalveringstid [5] . ZrC-UC-kompositen används i termoelektriska generatorer . Dessutom används zirkoniumkarbid som ett slipmaterial för polering av metaller [3] .

Anteckningar

  1. ↑ Samsonov G. V. Fysisk materialvetenskap om karbider. - Naukova Dumka, 1974. - S. 107-109. — 454 sid.
  2. ↑ Samsonov G.V., Vinitsky I.M. Refractory compounds (referensbok). - Metallurgi, 1976. - S. 560.
  3. ↑ 1 2 3 Kosolapova T. Ya. Carbides . - Metallurgi, 1968. - S.  300 .
  4. ↑ C 233. Modern tillverkning av zirkoniumkarbid. Galevsky G.V. (inte tillgänglig länk) . Hämtad 3 augusti 2019. Arkiverad från originalet 15 november 2017. 
  5. ↑ Effekt av användning av zirkoniumkarbidbeläggningar på VHTR:s kärnkraftskonstruktion (länk ej tillgänglig) . Hämtad 21 april 2012. Arkiverad från originalet 16 oktober 2011. 
 Zirkoniumföreningar _