Karbid zirkonia

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 22. března 2021; kontroly vyžadují 7 úprav .
Karbid zirkonia
Všeobecné
Systematický
název		 monokarbid zirkonia
Tradiční jména karbid zirkonia
Chem. vzorec ZrC
Krysa. vzorec ZrC
Fyzikální vlastnosti
Stát pevný
Molární hmotnost 103,23 g/ mol
Hustota 6,73 g/cm³
Tepelné vlastnosti
Teplota
 •  tání 3530 °C
 •  varu 5100 °C
Tepelná vodivost 11,6 W/(m K)
Entalpie
 •  vzdělávání -196,65 kJ/mol
Klasifikace
Reg. Číslo CAS 12070-14-3
PubChem 11159298
Reg. číslo EINECS 235-125-1
ÚSMĚVY   [C].[Zr], [Zr+]#[C-]
InChI   InChI=lS/C.Zr/q-l;+lMHMXYYDKIQTOHA-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider 9334398
Bezpečnost
NFPA 704 NFPA 704 čtyřbarevný diamant 0 0 0
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.

Karbid zirkonia je chemická sloučenina kovového zirkonia a uhlíku se vzorcem ZrC. Představuje fázi realizace se širokou oblastí homogenity, která se pohybuje od 38,4 do 50 at. % uhlíku, což odpovídá vzorci ZrC 0,62 , respektive ZrC 1,0 [1] .

Fyzikální vlastnosti

Karbid zirkonu je šedý prášek. Má kubickou plošně centrovanou mřížku typu NaCl , prostorová grupa Fm3m , s periodou a = 0,4693 nm.

Získání

Karbid zirkonia lze získat jedním z následujících způsobů [3] .

Proces se provádí ve vakuu a počáteční složky se odebírají ve formě prášků;

Proces prochází tvorbou nižších oxidů zirkonia a následnou tvorbou karbidu zirkonia podle reakce:

Tento způsob se používá k získání komerčně čistého karbidu zirkonia v průmyslovém měřítku. Obvykle se proces provádí při teplotě přibližně 2000 °C;

Metoda je založena na reakci:

K depozici dochází na povrchu wolframového vlákna zahřátého na teplotu 1700–2400 °C. Provádění procesu při vysoké teplotě (asi 2400 °C) umožňuje získat monokrystalickou sraženinu. Metan může být nahrazen toluenem , benzenem nebo acetylenem .

[čtyři]

Chemické vlastnosti

Karbid zirkonu je chemicky stabilní sloučenina při pokojové teplotě s ohledem na kyselinu sírovou , chlorovodíkovou , fosforečnou , chloristou , šťavelovou a směsi kyselin sírové a fosforečné, sírové a šťavelové. Nerozpustný v 10% a 20% roztocích hydroxidu sodného . Rozpouští se ve vroucích kyselinách sírové, dusičné , chloristé. Je vysoce rozpustný v aqua regia , směsi kyseliny sírové a dusičné, dusičné a fluorovodíkové [3] . Počínaje 700 °C karbid zirkonia reaguje s kyslíkem za vzniku Zr02 . Při vysokých teplotách v přítomnosti dusíku vznikají karbonitridy zirkonia.

Aplikace

Vysoká teplota tání a malý průřez neutronového záchytu karbidu zirkonia umožňují jeho použití jako ochranného povlaku na grafitových matricích v palivových tyčích obsahujících karbidy uranu a thoria . Povlak karbidu zirkonia nanesený procesem CVD na oxid uraničitý se používá jako difúzní bariéra proti produktům reakce poločasu jaderného paliva [5] . Kompozit ZrC-UC se používá v termoelektrických generátorech . Také karbid zirkonu se používá jako brusný materiál pro leštění kovů [3] .

Poznámky

  1. ↑ Samsonov G. V. Fyzikální materiálová nauka o karbidech. - Naukova Dumka, 1974. - S. 107-109. — 454 s.
  2. ↑ Samsonov G.V., Vinitsky I.M. Žáruvzdorné sloučeniny (referenční kniha). - Hutnictví, 1976. - S. 560.
  3. ↑ 1 2 3 Kosolapová T. Ya. Karbidy . - Hutnictví, 1968. - S.  300 .
  4. ↑ C 233. Moderní výroba karbidu zirkonia. Galevsky G.V. (nedostupný odkaz) . Získáno 3. srpna 2019. Archivováno z originálu 15. listopadu 2017. 
  5. ↑ Vliv použití povlaků karbidu zirkonia na konstrukci jádra VHTR (odkaz není k dispozici) . Získáno 21. dubna 2012. Archivováno z originálu 16. října 2011. 
 Sloučeniny zirkonia