WikiSort.ru - Не сортированное

ПОИСК ПО САЙТУ | о проекте
Карбид тантала-гафния
Общие
Систематическое
наименование		 Карбид тантала-гафния
Хим. формула Ta4HfC5
Физические свойства
Молярная масса 962,34 г/моль
Термические свойства
Т. плав. 3990 °C (7210 °F)[1]
Классификация
Рег. номер CAS 71243-79-3
Рег. номер EINECS 275-291-2
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Карбид тантала-гафния (TaxHfy-xCy) — тугоплавкое химическое соединение, представляющее собой твердый раствор на основе карбидов тантала и гафния, имеющих наибольшие температуры плавления среди бинарных соединений (3983 °C (7201 °F) и 3928 °C (7102 °F), соответственно[2][3]). Наивысшую, рекордную, на сегодняшний день, температуру плавления имеет композиция, отвечающая стехиометрии Ta4HfC5 — 3990 °C (7210 °F).[1] Для сравнения, температура плавления вольфрама, известного своей тугоплавкостью — 3422 °C (6192 °F).

Измерение температуры плавления карбида тантала-гафния сопряжено с большими экспериментальными трудностями, и работ, посвященных экспериментальным исследованиям этого соединения, немного. В одной из таких работ проводилось исследование твердых растворов TaC-HfC в температурном интервале 2225-2275 °С и было показано, что стехиометрия Ta4HfC5 отвечает минимуму скорости испарения и, таким образом, максимуму термической стабильности. Скорость испарения оказалась сопоставимой с таковой у вольфрама и слабо зависела от начальной плотности образцов, полученных спеканием порошковых смесей индивидуальных карбидов. Также было установлено, что эта стехиометрия имеет минимальную скорость окисления в ряду твердых растворов TaC-HfC.[4]

Кристаллическая структура карбидов тантала и гафния кубическая типа NaCl. Обычно они имеют вакансии в углеродной подрешетке и имеют номинальные формулы TaCx и HfCx, где x варьируется в пределах 0,7–1,0 для Ta и 0,56–1,0 для Hf. Подобная структура наблюдается также для некоторых из твердых растворов на основе этих карбидов.[2] Значение плотности, полученное по данным рентгеновской дифрактометрии составило 13,6 г/см3 для Ta0,5Hf0,5C.[5][6] У Ta0,9Hf0,1C0,5 обнаружена гексагональная структура типа-NiAs (пр.гр. P63/mmc, N.194, символ Пирсона hP4) с плотностью 14,76 г/см3.[5]

В 2015 году методом атомистического моделирования предсказано, что материал системы Hf-C-N может иметь температуру плавления, превышающую Ta4HfC5 примерно на 200 градусов, достигнув предела порядка 4161 °C (4435 K).[7] Однако, реальное существование таких материалов еще не подтверждено экспериментально.

Получение

  • Высокотемпературное спекание порошков карбидов.[4]
  • Гибридная технология: золь-гель синтез оксикарбидов с последующим карботермическим восстановлением полученного геля.[8]

Применение

Ракетно-космическая промышленность ("материалы прямого нагрева", теплозащитные и теплоотводящие поверхности). Лабораторные эксперименты.

Источники

  1. 1 2 Andrievskii R. A., Strel'nikova N. S., Poltoratskii N. I., Kharkhardin E. D., Smirnov V. S. Melting point in systems ZrC-HfC, TaC-ZrC, TaC-HfC // Soviet Powder Metallurgy and Metal Ceramics. — 1967. — Т. 6, вып. 1. — С. 65–67. — ISSN 0038-5735. — DOI:10.1007/BF00773385.
  2. 1 2 Lavrentyev A., Gabrelian B., Vorzhev V., Nikiforov I., Khyzhun O., Rehr J. Electronic structure of cubic HfxTa1-xCy carbides from X-ray spectroscopy studies and cluster self-consistent calculations // Journal of Alloys and Compounds. — 2008. — Т. 462. — С. 4–10. — DOI:10.1016/j.jallcom.2007.08.018.
  3. ↑ Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86th ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
  4. 1 2 Deadmore D. L. Vaporization of Tantalum Carbide-Hafnium Carbide Solid Solutions // Journal of the American Ceramic Society. — 1965. — Т. 48, вып. 7. — С. 357–359. — DOI:10.1111/j.1151-2916.1965.tb14760.x.
  5. 1 2 Rudy E., Nowotny H. Untersuchungen im System Hafnium-Tantal-Kohlenstoff // Monatshefte für Chemie. — 1963. — Т. 94, вып. 3. — С. 507–517. — DOI:10.1007/BF00903490.
  6. ↑ Rudy E., Nowotny H., Benesovsky F., Kieffer R., Neckel A. Über Hafniumkarbid enthaltende Karbidsysteme // Monatshefte für Chemie. — 1960. — Т. 91. — С. 176–187. — DOI:10.1007/BF00903181.
  7. ↑ Hong Qi-Jun, van de Walle Axel. Prediction of the material with highest known melting point from ab initio molecular dynamics calculations // Physical Review B. — 2015. — Т. 92, вып. 2. — ISSN 1098-0121. — DOI:10.1103/PhysRevB.92.020104.
  8. ↑ Simonenko E. P., Ignatov N. A., Simonenko N. P., Ezhov Yu. S., Sevastyanov V. G., Kuznetsov N. T. Synthesis of highly dispersed super-refractory tantalum-zirconium carbide Ta4ZrC5 and tantalum-hafnium carbide Ta4HfC5 via sol-gel technology // Russian Journal of Inorganic Chemistry. — 2011. — Т. 56, вып. 11. — С. 1681–1687. — ISSN 1531-8613. — DOI:10.1134/S0036023611110258.

Ссылки

См. также

Это заготовка статьи о неорганическом веществе. Вы можете помочь проекту, дополнив её.

Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".

Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.

Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .



Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2024
WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии