Tantaalikarbidi

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 25.5.2020 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 3 muokkausta .
Tantaalikarbidi
Kenraali
Systemaattinen
nimi		 tantaalimonokarbidi
Perinteiset nimet tantaalikarbidi
Chem. kaava TaC
Fyysiset ominaisuudet
Osavaltio kiinteä
Moolimassa 192,96 g/ mol
Tiheys 14,4 g/cm³
Lämpöominaisuudet
Lämpötila
 •  sulaminen 3880 °C
 •  kiehuva 5500 °C
Mol. lämpökapasiteetti 32,5 J/(mol K)
Lämmönjohtokyky 22,2 W/(m K)
Luokitus
Reg. CAS-numero 12070-06-3
Reg. EINECS-numero 235-118-3
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita.

Tantaalikarbidi on tantaalimetallin ja hiilen kemiallinen yhdiste, jonka kaava on TaC. Sillä on laaja homogeenisuusalue, joka on 41,5–49,5 at.% hiiltä, ​​mikä vastaa yhdisteitä TaC 0,73 ja TaC 0,96 [1] .

Haetaan

Tantaalikarbidia voidaan saada jollakin seuraavista tavoista [2] .

Ta 2 O 5 :n talteenotto ja sitä seuraava tantaalikarbidin muodostus suoritetaan 1400–1600 °C:n lämpötiloissa vedyssä tai tyhjiössä. Hiilen lähde on noki . Tässä tapauksessa tantaalikarbidin valmistustekniikka on samanlainen kuin edellä esitetty menetelmä, vain tässä menetelmässä oksidi korvataan metallilla tantaalilla. Tämän menetelmän muunnelma on tantaalikarbidin valmistus grafiittiupokkaassa, joka sisältää tantaalia, hiiltä ja alumiinisulatetta tai muita rautaryhmän metalleja alumiinin sijasta jopa 2000 °C:n lämpötiloissa. Saatua tuotetta käsitellään hapolla muodostuneiden alumiini- tai rautasivutuotekarbidien liuottamiseksi. Menetelmä perustuu prosessiin, jossa tantaalipentakloridi pelkistetään volframi- tai hiilifilamentin pinnalla tantaaliksi, joka on vuorovaikutuksessa hiilivetyväliaineen kanssa lämpötiloissa 2000 °C - 2930 °C. Tantaalin pelkistyminen ja karbidoituminen johtuu hiilen lisäämisestä kuonaan suurella ylimäärällä ja raudan läsnä ollessa. Saatu karbidi eristetään kemiallisesti.

Fysikaaliset ominaisuudet

Tantaalikarbidi on vaalean tai tummanruskea materiaali. Siinä on kuutioinen NaCl - tyyppinen hila , avaruusryhmä Fm3m , jonka hilajakso a = 0,4456 nm.

Kemialliset ominaisuudet

Tantaalikarbidi on kemiallisesti stabiili yhdiste huoneenlämpötilassa suhteessa rikki- , suola- , ortofosfori- , typpi- , oksaalihappoihin ja useimpiin niiden seoksiin. Liukenematon 20 % natriumhydroksidiliuokseen . Suurin osa yhdisteestä liukenee kiehuvaan rikki-, ortofosforihappoon ja natriumhydroksidin ja bromiveden , natriumhydroksidin ja vetyperoksidin , rikki- ja ortofosforihapon seoksiin 105 °C:n lämpötiloissa, jolloin muodostuu suolasakkaa.

Tantaalikarbidi liukenee täysin fluorivedyn ja typpihapon seokseen.

Alkaen 800 °C:sta se vuorovaikuttaa hapen kanssa muodostaen Ta 2 O 5 [3] .

Sovellus

Tantaalikarbidi on osa TTK :n kovametalliseoksia , jonka pitoisuus voi olla 3-17%. Tantaalikarbidin lisäys pitää leikkuureunan terävänä ja vähentää taipumusta hitsata lastuja leikkuriin. Se auttaa myös pienentämään karbidien raekokoa [4] .

Korkea sulamispiste ja sulan metallin kestävyys mahdollistavat tantaalikarbidin käytön tulenkestävien metallien sulattamiseen tarkoitettujen upokkaiden , alumiinin ja sinkin höyrystimien sekä korkean lämpötilan sähköuunien lämmityselementtien vuorauksena [2] .

Tantaalikarbidipinnoitteita käytetään teräsmuottien suojaamiseen alumiinin ja sen seosten painevalun aikana [5] .

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 Samsonov GV Karbidien fysikaalinen materiaalitiede. - Naukova Dumka, 1974. - S. 79-397. — 454 s.
  2. ↑ 1 2 Kosolapova T. Ya. Carbides . - Metallurgy, 1968. - S.  300 .
  3. ↑ 1 2 Samsonov G. V., Vinitsky I. M. Tulenkestävät yhdisteet (viitekirja). - Metallurgia, 1976. - S. 560.
  4. ↑ Kieffer R., Benezovsky F. Kovat seokset . - Metallurgia, 1971. - S.  48 -50. — 392 s.
  5. ↑ E. Mart´ınez, U. Wiklund, J. Esteve, F. Montalà, LL Carreras. TiN-tuettujen molybdeeni- ja tantaalikarbidipinnoitteiden tribologinen suorituskyky hankaus- ja liukukoskettimessa // Wear - 2002. - Vol. 253, nro 11-12. - s. 1182-1187.