Тантал карбид гафния является огнеупорным химическим соединением с общей формулой Тех х Hf у-х C у , который можно рассматривать в качестве твердым раствора карбида тантала и карбида гафния .
Идентификаторы | |
---|---|
| |
ECHA InfoCard | 100.068.426 |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
Характеристики | |
Ta 4 HfC 5 | |
Температура плавления | 3990 ° С; 7214 ° F; 4263 К |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
проверить ( что есть ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
Характеристики
По отдельности карбид тантала и гафния имеют самые высокие точки плавления среди бинарных соединений , 4150 К (3880 ° C; 7010 ° F) и 4201 K (3928 ° C; 7102 ° F) соответственно [2] [3] и их «сплав» с составом Ta 4 HfC 5, как полагают, имеет температуру плавления 4263 К (3990 ° C; 7214 ° F). [1]
Сообщалось об очень небольшом количестве измерений температуры плавления карбида тантала-гафния из-за очевидных экспериментальных трудностей при экстремальных температурах. Исследование твердых растворов TaC-HfC в 1965 году при температурах 2225–2275 ° C обнаружило минимум скорости испарения и, следовательно, максимум термической стабильности для Ta 4 HfC 5 . Эта скорость была сопоставима с таковой для вольфрама и слабо зависела от начальной плотности образцов, спеченных из смесей порошков TaC-HfC, также при 2225–2275 ° C. В отдельном исследовании было обнаружено , что Ta 4 HfC 5 имеет минимальную скорость окисления среди твердых растворов TaC-HfC. [4] Ta 4 HfC 5 был произведен компанией Goodfellow в виде порошка 45 мкм [5] по цене 9 540 долларов за кг (чистота 99,0%). [6]
В 2015 году атомистическое моделирование предсказало, что материал Hf-CN может иметь температуру плавления, превышающую Ta 4 Hf 1 C 5 на 200 К. [7] Это еще предстоит подтвердить экспериментальными данными.
Состав
Индивидуальные карбиды тантала и гафния имеют структуру кубической решетки каменной соли . Обычно они имеют дефицит углерода и имеют номинальные формулы TaC x и HfC x , где x = 0,7–1,0 для Ta и x = 0,56–1,0 для Hf. Такая же структура наблюдается по крайней мере для некоторых их твердых растворов. [2] Плотность, рассчитанная по данным рентгеновской дифракции, составляет 13,6 г / см 3 для Ta 0,5 Hf 0,5 C. [8] [9] Гексагональная структура типа NiAs ( пространственная группа P63 / mmc, № 194, символ Пирсона hP4 ) с плотностью 14,76 г / см 3 сообщалось для Ta 0,9 Hf 0,1 C 0,5 . [8]
Рекомендации
- ^ а б Андриевский Р.А.; Стрельникова Н.С.; Полторацкий, Н.И. Хархардин, ЭД; Смирнов, В.С. (1967). «Температура плавления в системах ZrC-HfC, TaC-ZrC, TaC-HfC». Советская порошковая металлургия и металлокерамика . 6 (1): 65–67. DOI : 10.1007 / BF00773385 . ISSN 0038-5735 . S2CID 135950231 .
- ^ а б Лаврентьев А; Габрельян, Б; Воржев, В; Никифоров, я; Хыжун, О; Rehr, J (2008). «Электронная структура кубических карбидов HfxTa1 – xCy по данным рентгеноспектральных исследований и кластерных самосогласованных расчетов». Журнал сплавов и соединений . 462 (1-2): 4-10. DOI : 10.1016 / j.jallcom.2007.08.018 .
- ^ Лиде, Д.Р., изд. (2005). CRC Справочник по химии и физике (86-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
- ^ Дэдмор, DL (1965). «Испарение твердых растворов карбида тантала-карбида гафния» . Журнал Американского керамического общества . 48 (7): 357–359. DOI : 10.1111 / j.1151-2916.1965.tb14760.x .
- ^ Каталог Гудфеллоу , февраль 2009, стр. 102
- ^ НИАС 7600-039 ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТЧЕТ НАСА Институт перспективных концепций - Реалистичный Interstellar Explorer14 октября 2003 года, стр. 55
- ^ Хун, Ци-Цзюнь; ван де Валле, Аксель (2015). «Предсказание материала с наивысшей известной точкой плавления из неэмпирических расчетов молекулярной динамики» . Physical Review B . 92 (2). DOI : 10.1103 / PhysRevB.92.020104 . ISSN 1098-0121 .
- ^ а б Руди, Э .; Новотны, Х. (1963). "Untersuchungen im System Hafnium-Tantal-Kohlenstoff". Monatshefte für Chemie . 94 (3): 507–517. DOI : 10.1007 / BF00903490 .
- ^ Руди, Э .; Новотны, Х .; Бенесовский, Ф .; Kieffer, R .; Неккель, А. (1960). "Über Hafniumkarbid enthaltende Karbidsysteme". Monatshefte für Chemie . 91 : 176–187. DOI : 10.1007 / BF00903181 .