Węglik niobu | |||
__ Nb 4+ __ C 4– Struktura krystaliczna węglika niobu |
|||
Identyfikacja | |||
---|---|---|---|
N O CAS | |||
N O ECHA | 100,031,913 | ||
N O WE | 235-117-8 | ||
Wygląd | łatwopalne krystaliczne ciało stałe w postaci proszku | ||
Właściwości chemiczne | |||
Brute formula |
C Nb |
||
Masa cząsteczkowa | 104,9171 ± 0,0008 g / mol C 11,45%, Nb 88,55%, |
||
Właściwości fizyczne | |||
T ° fuzji | 3500 ° C | ||
Masa objętościowa | 7,6 g · cm -3 | ||
Krystalografia | |||
System kryształów | Sześcienny | ||
Klasa kryształu lub grupa kosmiczna | ( N O 225)sześcienny Hermann-Mauguin: |
||
Środki ostrożności | |||
SGH | |||
Ostrzeżenie H228, P210, P240, P241, P280, P370 + P378, H228 : Substancja stała łatwopalna P210 : Przechowywać z dala od źródeł ciepła / iskier / otwartego ognia / gorących powierzchni. - Zakaz palenia. P240 : Uziemienie / wyrównanie potencjałów gniazda i wyposażenia odbiorczego. P241 : Używać elektrycznego / wentylującego / oświetleniowego /… / przeciwwybuchowego sprzętu. P280 : Nosić rękawice ochronne / odzież ochronną / ochronę oczu / ochronę twarzy. P370 + P378 : W przypadku pożaru: Użyć… do gaszenia. |
|||
WHMIS | |||
B4, |
|||
NFPA 704 | |||
2 1 1 | |||
Transport | |||
40 : materiał stały łatwopalny lub samoreaktywny lub samonagrzewający się Numer UN : 3178 : STAŁY NIEORGANICZNY PALNY, INO Klasa: 4.1 Etykieta: 4.1 : Substancje stałe łatwopalne, materiały samoreaktywne i materiały wybuchowe odczulone Opakowanie: Grupa pakowania III : materiały mało niebezpieczne. |
|||
Jednostki SI i STP, chyba że określono inaczej. | |||
Węglik niobu jest związek chemiczny o wzorze NbC. Występuje naturalnie w postaci bardzo rzadkiego minerału, niobowęglowodoru . Jest to bardzo twarda ceramika ogniotrwała, stosowana w handlu w bitach do narzędzi skrawających. Jego moduł Younga jest rzędu 452 GPa , jego moduł ścinania jest wart 182 GPa, a współczynnik Poissona wynosi 0,227.
Węglik niobu jest generalnie wytwarzany przez spiekanie i jest częstym dodatkiem jako inhibitor wzrostu ziaren w węglikach spiekanych . Pojawia się jako proszek od metalicznej szarości do antracytowej szarości z mniej lub bardziej metalicznymi fioletowymi refleksami po zagęszczeniu przez spiekanie. Na zmatowiałych powierzchniach może mieć brązowe lub złote odcienie. Pokazuje odchylenie od stechiometrii NbC 0,7w NbC 0,99i S' tlenek od 800 ° C . To krystalizuje w układzie sześciennym w płaskocentryczną sześcienną strukturę podobną do halitu , z grupą przestrzenną Fm 3 m ( n o 225 ). Jest to ultra ogniotrwała ceramika o twardości powyżej 9 w skali Mohsa, rozpuszczalna w mieszaninie kwasu fluorowodorowego i azotowego .
Oprócz związku o wzorze NbC występuje jeszcze inny węglik niobu o wzorze Nb 2 C( krystalicznej strukturze sześciokątny i którego temperatura topnienia osiąga 3080 ° C .
) oWęglik niobu otrzymuje się w reakcji niobu z węglem pod próżnią lub w ochronnej atmosferze wodoru :
Nb + C ⟶ NbC.Niewielkie ilości węglika niobu można otrzymać z drutów niobowych w temperaturach powyżej 2500 ° C w atmosferze wodoru z dodatkiem niewielkich ilości węglowodorów ( na przykład toluenu , metanu , acetylenu ). Możliwe jest również, aby przejść przez redukcję z tlenku niobu węglem.
Czysty niob można otrzymać z węglika niobu i pięciotlenku niobu Nb 2 O 5przy 2000 ° C :
Nr 2 O 5+ 5 NbC ⟶ 7 Nb + 5 CO .Węglik niobu jest stosowany jako dodatek do stali specjalnych w celu poprawy ich odporności na ścieranie, jako powłoka do prętów grafitowych do reaktorów jądrowych oraz jako materiał napylający w produkcji cienkich warstw półprzewodnikowych . Jest szczególnie przydatny w stalach mikrostopowych (en) ze względu na bardzo niską rozpuszczalność w austenicie , najniższej ze wszystkich ogniotrwałych węglików metali. Oznacza to, że osady NbC o rozmiarach mikrometrycznych są praktycznie nierozpuszczalne w stalach we wszystkich temperaturach przetwarzania, a ich położenie na granicach ziaren pozwala uniknąć nadmiernego wzrostu tych ziaren w tych stalach. Stanowi to decydującą zaletę i jest istotnym składnikiem stali mikroalementowych, ponieważ to właśnie jednolity i bardzo drobny rozmiar ich ziaren zapewnia zarówno ciągliwość, jak i wytrzymałość tych stali. Azotku tytanu TiN o wzorze jedyny związek powszechnie stosowane o rozpuszczalności nawet niższa i dlatego lepszy potencjał do ograniczania wzrostu ziarna w stali.