Zirconiumcarbid

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 22. marts 2021; checks kræver 7 redigeringer .
Zirconiumcarbid
Generel
Systematisk
navn		 zirconium monocarbid
Traditionelle navne zirkoniumcarbid
Chem. formel ZrC
Rotte. formel ZrC
Fysiske egenskaber
Stat solid
Molar masse 103,23 g/ mol
Massefylde 6,73 g/cm³
Termiske egenskaber
Temperatur
 •  smeltning 3530°C
 •  kogning 5100°C
Varmeledningsevne 11,6 W/(m K)
Entalpi
 •  uddannelse -196,65 kJ/mol
Klassifikation
Reg. CAS nummer 12070-14-3
PubChem 11159298
Reg. EINECS nummer 235-125-1
SMIL   [C].[Zr], [Zr+]#[C-]
InChI   InChI=1S/C.Zr/q-1;+1MHMXYYDKIQTOHA-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider 9334398
Sikkerhed
NFPA 704 NFPA 704 firfarvet diamant 0 0 0
Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet.

Zirconiumcarbid er en kemisk forbindelse af zirconiummetal og kulstof med formlen ZrC . Repræsenterer implementeringsfasen med et bredt område af homogenitet, som spænder fra 38,4 til 50 kl. % kulstof, hvilket svarer til henholdsvis formlen ZrC 0,62 og ZrC 1,0 [1] .

Fysiske egenskaber

Zirconiumcarbid er et gråt pulver. Den har et kubisk fladecentreret gitter af NaCl -typen , rumgruppe Fm3m , med en periode a = 0,4693 nm.

Henter

Zirconiumcarbid kan opnås på en af ​​følgende måder [3] .

Processen udføres i et vakuum, og de indledende komponenter tages i form af pulvere;

Processen går gennem dannelsen af ​​lavere zirconiumoxider og den efterfølgende dannelse af zirconiumcarbid ifølge reaktionen:

Denne metode bruges til at opnå kommercielt rent zirconiumcarbid i industriel skala. Sædvanligvis udføres processen ved en temperatur på ca. 2000 °C;

Metoden er baseret på reaktionen:

Aflejring sker på overfladen af ​​en wolframfilament opvarmet til en temperatur på 1700-2400°C. Udførelse af processen ved en høj temperatur (ca. 2400 °C) gør det muligt at opnå et enkelt-krystal bundfald. Metan kan erstattes med toluen , benzen eller acetylen .

[fire]

Kemiske egenskaber

Zirconiumcarbid er en kemisk stabil forbindelse ved stuetemperatur med hensyn til svovlsyre , saltsyre , phosphorsyre , perchlorsyre , oxalsyre og blandinger af svovlsyre og phosphorsyre, svovlsyre og oxalsyre. Uopløseligt i 10% og 20% ​​natriumhydroxidopløsninger . Det opløses i kogende svovlsyre, salpetersyre , perchlorsyre. Det er meget opløseligt i aqua regia , blandinger af svovlsyre og salpetersyre, salpetersyre og flussyre [3] . Startende fra 700 °C reagerer zirconiumcarbid med oxygen og danner ZrO2 . Ved høje temperaturer, i nærvær af nitrogen, dannes zirconiumcarbonitrider.

Ansøgning

Det høje smeltepunkt og det lille neutronfangstværsnit af zirconiumcarbid gør det muligt at bruge det som en beskyttende belægning på grafitmatricer i brændselsstave indeholdende uran og thoriumcarbid . En zirconiumcarbidbelægning aflejret ved CVD-processen på urandioxid bruges som en diffusionsbarriere mod reaktionsprodukter med kernebrændstofs halveringstid [5] . ZrC-UC-kompositten bruges i termoelektriske generatorer . Også zirconiumcarbid bruges som et slibende materiale til polering af metaller [3] .

Noter

  1. ↑ Samsonov G. V. Fysisk materialevidenskab om karbider. - Naukova Dumka, 1974. - S. 107-109. — 454 s.
  2. ↑ Samsonov G.V., Vinitsky I.M. Refractory compounds (referencebog). - Metallurgi, 1976. - S. 560.
  3. ↑ 1 2 3 Kosolapova T. Ya. Carbides . - Metallurgi, 1968. - S.  300 .
  4. ↑ C 233. Moderne produktion af zirconiumcarbid. Galevsky G.V. (utilgængeligt link) . Hentet 3. august 2019. Arkiveret fra originalen 15. november 2017. 
  5. ↑ Effekt af brug af zirconiumcarbid-belægninger på VHTR Core Nuclear Design (link ikke tilgængeligt) . Hentet 21. april 2012. Arkiveret fra originalen 16. oktober 2011. 
 Zirkoniumforbindelser _