Alüminyum karbür - Aluminium carbide
|
|
| İsimler | |
|---|---|
|
Tercih edilen IUPAC adı
alüminyum karbür |
|
| Diğer isimler
alüminyum karbür
|
|
| tanımlayıcılar | |
|
3B model ( JSmol )
|
|
| Kimyasal Örümcek | |
| ECHA Bilgi Kartı |
100.013.706 
|
| AT Numarası | |
| ağ | Alüminyum+karbür |
|
PubChem Müşteri Kimliği
|
|
| BM numarası | BM 1394 |
|
CompTox Panosu ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Özellikleri | |
| Al 4 C 3 | |
| Molar kütle | 143.95853 g/mol |
| Görünüm | renksiz (saf olduğunda) altıgen kristaller |
| Koku | kokusuz |
| Yoğunluk | 2.93 g / cc 3. |
| Erime noktası | 2.200 °C (3.990 °F; 2.470 K) |
| Kaynama noktası | 1400 °C'de ayrışır |
| doğal gaz yapmak için tepki verir | |
| yapı | |
| Rhombohedral , hR21 , uzay grubu R 3 m, No. 166. a = 0.3335 nm, b = 0.3335 nm, c = 0.85422 nm, α = 78.743 °, β = 78.743 °, γ = 60 ° | |
| Termokimya | |
|
Isı kapasitesi ( C )
|
116.8 J/mol K |
|
Std molar
entropi ( S |
88,95 J/mol K |
|
Std
oluşum entalpisi (Δ f H ⦵ 298 ) |
-209 kJ/mol |
|
Gibbs serbest enerjisi (Δ f G ˚)
|
-196 kJ/mol |
| Tehlikeler | |
| GHS piktogramları |
 
|
| GHS Sinyal kelimesi | Uyarı |
| H261 , H315 , H319 , H335 | |
| P231 + 232 , P261 , P264 , P271 , P280 , P302 + 352 , P304 + = 340 , P305 + 351 + 338 , P312 , P321 , P332 * 313 , P337 * 313 , P362 , P370 + 378 , P402 + 404 , P403 + 233 , P405 , P501 | |
|
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da). |
|
 doğrulamak ( nedir ?)
  |
|
| Bilgi kutusu referansları | |
Alüminyum karbür , kimyasal formül Al 4 C 3 , a, karbür ve alüminyum . Soluk sarı ila kahverengi kristaller görünümündedir. 1400 °C'ye kadar stabildir. Metan üretimi ile suda ayrışır.
yapı
Alüminyum karbür Al münavebeli tabakadan oluşur alışılmadık bir kristal yapıya sahip olan 2 C ve Al 2 C 2 . Her bir alüminyum atomu, tetrahedral bir düzenleme sağlamak için 4 karbon atomuna koordine edilmiştir. Karbon atomları 2 farklı bağlanma ortamında bulunur; biri 217 pm uzaklıkta 6 Al atomunun deforme olmuş bir oktahedronudur . Diğeri, 190–194 pm'de 4 Al atomunun ve 221 pm'de beşinci bir Al atomunun çarpık bir trigonal bipiramidal yapısıdır. Diğer karbürler ( IUPAC terminolojisi: metitler ) de karmaşık yapılar sergiler.
Reaksiyonlar
Alüminyum karbür, metan oluşumuyla hidrolize olur . Reaksiyon, oda sıcaklığında ilerler, ancak ısıtma ile hızla hızlandırılır.
- Al 4 C 3 + 12 H 2 O → 4 Al(OH) 3 + 3 CH 4
Diğer protik reaktiflerle benzer reaksiyonlar meydana gelir:
- Al 4 C 3 + 12 HCl → 4 AlCl 3 + 3 CH 4
Uygun Ti, Al 4 C 3 grafit karışımlarının ≈40 MPa'da 1300 °C'de 15 saat boyunca reaktif sıcak izostatik preslenmesi (hipping), ağırlıklı olarak tek fazlı Ti 2 AlC 0,5 N 0,5 , 1300 °'de 30 saat verir C, ağırlıklı olarak tek fazlı Ti 2 AlC ( Titanyum Alüminyum Karbür ) numunelerini verir .
Hazırlık
Alüminyum karbür, bir elektrik ark ocağında alüminyum ve karbonun doğrudan reaksiyonu ile hazırlanır .
- 4 Al + 3 C → Al 4 C 3
Alternatif bir reaksiyon alümina ile başlar, ancak karbon monoksit oluşumu nedeniyle daha az tercih edilir .
- 2 Al 2 O 3 + 9 C → Al 4 C 3 + 6 CO
Silikon karbid ile Al vermek üzere alüminyum ile reaksiyona giren 4 C 3 . Al, bu dönüşüm, SiC mekanik uygulamalarını sınırlandırır 4 C 3 SiC daha kırılgandır.
- 4 Al + 3 SiC → Al 4 C 3 + 3 Si
Silisyum karbür ile güçlendirilmiş alüminyum matrisli kompozitlerde, silisyum karbür ve erimiş alüminyum arasındaki kimyasal reaksiyonlar, silisyum karbür partikülleri üzerinde bir alüminyum karbür tabakası oluşturur, bu da SiC partiküllerinin ıslanabilirliğini arttırmasına rağmen malzemenin mukavemetini azaltır. Bu eğilim, silisyum karbür parçacıklarının uygun bir oksit veya nitrür ile kaplanması, parçacıkların bir silika kaplama oluşturmak üzere ön oksidasyonu veya bir feda metal tabakası kullanılmasıyla azaltılabilir .
Bir alüminyum-alüminyum karbür kompozit malzeme, alüminyum tozunun grafit parçacıkları ile karıştırılmasıyla mekanik alaşımlama ile yapılabilir .
oluşum
Küçük miktarlarda alüminyum karbür, teknik kalsiyum karbürün yaygın bir safsızlığıdır . Alüminyumun elektrolitik üretiminde, grafit elektrotların bir korozyon ürünü olarak alüminyum karbür oluşur.
Olarak metal matriks kompozit metal olmayan karbürlerin (takviye alüminyum matrise dayanan silikon karbid , bor karbid , vs.) ya da karbon elyafları , alüminyum karbid, istenmeyen bir ürün olarak sık sık oluşur. Karbon fiber olması durumunda, alüminyum matris ile 500 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda reaksiyona girer; elyafın daha iyi ıslanması ve kimyasal reaksiyonun engellenmesi, örneğin titanyum borür ile kaplanmasıyla sağlanabilir .
Uygulamalar
Alüminyum matris içinde ince bir şekilde dağılmış alüminyum karbür parçacıkları , özellikle silisyum karbür parçacıkları ile kombinasyon halinde malzemenin sürünme eğilimini azaltır .
Alüminyum karbür, yüksek hızlı kesici takımlarda aşındırıcı olarak kullanılabilir . Topaz ile yaklaşık olarak aynı sertliğe sahiptir .