Karbid hafnia tantalu - Tantalum hafnium carbide

Karbid hafnia tantalu
Identifikátory
Informační karta ECHA100.068.426 Upravte to na Wikidata
Vlastnosti
Ta4HfC5
Bod tání 3 990 ° C; 7 214 ° F; 4263 K.
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
šekY ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Karbid hafnia tantalu je žáruvzdorný chemická sloučenina s obecným vzorcem TaXHfy-xCy, které lze považovat za pevné řešení karbid tantalu a karbid hafnia.

Vlastnosti

Jednotlivě mají nejvyšší obsah tantal a karbid hafnia body tání mezi binární sloučeniny, 4 150 K (3 880 ° C; 7 010 ° F), respektive 4 201 K (3 928 ° C; 7 102 ° F)[2][3] a jejich „slitiny“ se složením Ta4HfC5 Předpokládá se, že má teplotu tání 4 263 K (3 990 ° C; 7 214 ° F).[1]

Bylo popsáno jen velmi málo měření teploty tání karbidu hafnia tantalu kvůli zjevným experimentálním obtížím při extrémních teplotách. Studie pevných roztoků TaC-HfC z roku 1965 při teplotách 2225–2275 ° C zjistila minimální rychlost odpařování a tím i maximální tepelnou stabilitu Ta4HfC5. Tato sazba byla srovnatelná s mírou wolfram a byla slabě závislá na počáteční hustotě vzorků, které byly slinutý z práškových směsí TaC-HfC, také při 2225–2275 ° C. V samostatné studii Ta4HfC5 Bylo zjištěno, že má minimální rychlost oxidace mezi pevnými roztoky TaC-HfC.[4] Ta4HfC5 byl vyroben společností Goodfellow jako 45µm prášek[5] za cenu 9 540 $ / kg (čistota 99,0%).[6]

V roce 2015 atomistické simulace předpovídaly, že materiál Hf-C-N může mít teplotu tání vyšší než Ta4Hf1C5 o 200 K.[7] To musí být ještě ověřeno experimentálními důkazy.

Struktura

Jednotlivé karbidy tantalu a hafnia mají a skalní sůl kubický příhradová struktura. Obvykle mají nedostatek uhlíku a mají nominální vzorce TaCX a HfCX, s x = 0,7–1,0 pro Ta a x = 0,56–1,0 pro Hf. Stejná struktura je také pozorována u alespoň některých jejich pevných roztoků.[2] Hustota vypočtená z Rentgenová difrakce údaje jsou 13,6 g / cm3 pro Ta0.5Hf0.5C.[8][9] Šestihranný NiAs -typová struktura (vesmírná skupina P63 / mmc, č. 194, Pearsonův symbol hP4) s hustotou 14,76 g / cm3 byl hlášen pro Ta0.9Hf0.1C0.5.[8]

Reference

  1. ^ A b Andrievskii, R. A .; Strel'nikova, N. S .; Poltoratskii, N. I .; Kharkhardin, E. D .; Smirnov, V. S. (1967). "Bod tání v systémech ZrC-HfC, TaC-ZrC, TaC-HfC". Sovětská prášková metalurgie a kovová keramika. 6 (1): 65–67. doi:10.1007 / BF00773385. ISSN  0038-5735. S2CID  135950231.
  2. ^ A b Lavrentyev, A; Gabrelian, B; Voržev, V; Nikiforov, I; Khyzhun, O; Rehr, J (2008). „Elektronická struktura kubických karbidů HfxTa1 – xCy ze studií rentgenové spektroskopie a klastrových konzistentních výpočtů“. Journal of Alloys and Compounds. 462 (1–2): 4–10. doi:10.1016 / j.jallcom.2007.08.018.
  3. ^ Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86. vydání). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN  0-8493-0486-5.
  4. ^ Deadmore, D. L. (1965). „Odpařování pevných roztoků karbidu tantalu a karbidu hafnia“. Journal of the American Ceramic Society. 48 (7): 357–359. doi:10.1111 / j.1151-2916.1965.tb14760.x.
  5. ^ Katalog Goodfellow, Únor 2009, s. 102
  6. ^ NIAC 7600-039 ZÁVĚREČNÁ ZPRÁVA, NASA Institute for Advanced Concepts - A Realistic Interstellar Explorer, 14. října 2003, str. 55
  7. ^ Hong, Qi-Jun; van de Walle, Axel (2015). „Predikce materiálu s nejvyšší známou teplotou tání z výpočtů molekulární dynamiky ab initio“. Fyzický přehled B. 92 (2). doi:10.1103 / PhysRevB.92.020104. ISSN  1098-0121.
  8. ^ A b Rudy, E .; Nowotny, H. (1963). „Untersuchungen im System Hafnium-Tantal-Kohlenstoff“. Monatshefte für Chemie. 94 (3): 507–517. doi:10.1007 / BF00903490.
  9. ^ Rudy, E .; Nowotny, H .; Benešovský, F .; Kieffer, R .; Neckel, A. (1960). „Über Hafniumkarbid enthaltende Karbidsysteme“. Monatshefte für Chemie. 91: 176–187. doi:10.1007 / BF00903181.