Tantalkarbid

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 25 maj 2020; kontroller kräver 3 redigeringar .
Tantalkarbid
Allmän
Systematiskt
namn		 tantalmonokarbid
Traditionella namn tantalkarbid
Chem. formel TaC
Fysikaliska egenskaper
stat fast
Molar massa 192,96 g/ mol
Densitet 14,4 g/cm³
Termiska egenskaper
Temperatur
 •  smältning 3880°C
 •  kokande 5500°C
Mol. värmekapacitet 32,5 J/(mol K)
Värmeledningsförmåga 22,2 W/(m K)
Klassificering
Reg. CAS-nummer 12070-06-3
Reg. EINECS-nummer 235-118-3
Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges.

Tantalkarbid är en kemisk förening av tantalmetall och kol med formeln TaC. Den har ett brett homogenitetsområde, som är 41,5−49,5 at.% kol, vilket motsvarar föreningarna TaC 0,73 respektive TaC 0,96 [1] .

Får

Tantalkarbid kan erhållas på något av följande sätt [2] .

Återvinning av Ta 2 O 5 och efterföljande bildning av tantalkarbid utförs vid temperaturer på 1400−1600 °C i väte eller i vakuum. Källan till kol är sot . I det här fallet liknar tekniken för att erhålla tantalkarbid metoden som presenteras ovan, endast i denna metod ersätts oxiden med metallisk tantal. En variant av denna metod är framställning av tantalkarbid i en grafitdegel som innehåller tantal, kol och aluminiumsmälta eller andra metaller från järngruppen istället för aluminium vid temperaturer upp till 2000 °C. Den resulterande produkten behandlas med en syra för att lösa de bildade aluminium- eller järnbiproduktkarbiderna. Metoden är baserad på processen för reduktion av tantalpentaklorid vid ytan av en volfram eller kolfilament till tantal, som interagerar med ett kolvätemedium vid temperaturer från 2000 °C till 2930 °C. Reduktionen och karbideringen av tantal sker på grund av tillsatsen av kol till slaggen med ett stort överskott och i närvaro av järn. Den resulterande karbiden isoleras kemiskt.

Fysiska egenskaper

Tantalkarbid är ett ljust till mörkbrunt material. Den har ett gitter av kubiskt NaCl -typ , rymdgrupp Fm3m , med en gitterperiod a = 0,4456 nm.

Kemiska egenskaper

Tantalkarbid är en kemiskt stabil förening vid rumstemperatur med avseende på svavelsyra , saltsyra , ortofosforsyra , salpetersyra , oxalsyra och de flesta blandningar därav. Olösligt i 20% natriumhydroxidlösning . Upplösningen av det mesta av föreningen sker i kokande svavelsyra, ortofosforsyror och i blandningar av natriumhydroxid och bromvatten , natriumhydroxid och väteperoxid , svavelsyra och ortofosforsyror vid temperaturer från 105 ° C med bildning av en fällning av salter.

Tantalkarbid är helt löslig i en blandning av vätefluorid och salpetersyra.

Från 800 °C interagerar det med syre för att bilda Ta 2 O 5 [3] .

Applikation

Tantalkarbid är en del av TTK hårda legeringar , vars innehåll kan vara från 3% till 17%. Tillsatsen av tantalkarbid håller skäreggen skarp och minskar tendensen att svetsa spån till fräsen. Det hjälper också till att minska kornstorleken på karbider [4] .

Den höga smältpunkten och motståndskraften mot smälta metaller gör det möjligt att använda tantalkarbid som foder för deglar för smältning av eldfasta metaller, förångare för aluminium och zink, och värmeelement för högtemperaturelektriska ugnar [2] .

Tantalkarbidbeläggningar används för att skydda stålformar under pressgjutning av aluminium och dess legeringar [5] .

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 Samsonov GV Fysisk materialvetenskap av karbider. - Naukova Dumka, 1974. - S. 79-397. — 454 sid.
  2. ↑ 1 2 Kosolapova T. Ya. Carbides . - Metallurgi, 1968. - S.  300 .
  3. ↑ 1 2 Samsonov G. V., Vinitsky I. M. Refractory compounds (referensbok). - Metallurgi, 1976. - S. 560.
  4. ↑ Kieffer R., Benezovsky F. Hårda legeringar . - Metallurgi, 1971. - S.  48 -50. — 392 sid.
  5. ↑ E. Mart´ınez, U. Wiklund, J. Esteve, F. Montalà, LL Carreras. Tribologisk prestanda för TiN-stödda molybden- och tantalkarbidbeläggningar vid nötning och glidkontakt // Wear - 2002. - Vol. 253, nr. 11-12. - s. 1182-1187.