Carburo de cromo (II)

Carburo de cromo (II)
General
Nombre sistemático	carburo de cromo​(II)​
química fórmula	Cr 3 C 2
Propiedades físicas
Estado	sólido
Masa molar	180,009 g/ mol
Densidad	6,68 g/cm³
Propiedades termales
La temperatura
•  fusión	1895°C
•  hirviendo	3800°C
mol. capacidad calorífica	98 J/(mol·K)
Conductividad térmica	19,1 W/(m·K)
Clasificación
registro número CAS	12012-35-0
PubChem	3650773
registro Número EINECS	234-576-1
SONRISAS	[Cr]#C[Cr]C#[Cr]
InChI	InChI=1S/2C.3Cr/q2*-1;;;+2GVEHJMMRQRRJPM-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	21171152
La seguridad
NFPA 704	2 una una
Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario.

El carburo de cromo (II) es un compuesto químico de cromo metálico y carbono con la fórmula Cr 3 C 2 . Es una fase ordenada con una región muy estrecha de homogeneidad. El contenido de carbono del carburo de cromo es del 13,34 % en peso.

Conseguir

El carburo de cromo se puede obtener de una de las siguientes formas [1] .

• Saturación directa de cromo con carbono:

El carbón en polvo se puede reemplazar por gases que contienen carbón (por ejemplo , metano ), en cuyo caso la reacción es la siguiente: donde el símbolo (CH) denota los productos de descomposición de los hidrocarburos

• Reducción de óxido de cromo con carbono seguida de la formación de carburo:

El proceso se basa en la reacción: La formación de carburo Cr 3 C 2 comienza a una temperatura de 1150–1200 °C a través de la formación de carburos de cromo inferiores (Cr 23 C 6 , Cr 7 C 3 ). Un aumento de la temperatura a 1500–1600°C conduce a la formación de carburo monofásico Cr 3 C 2 con un contenido insignificante de carbono libre. Normalmente, el proceso de obtención de carburo se lleva a cabo en un entorno de hidrógeno .

Propiedades físicas

El carburo de cromo es un polvo gris. Tiene una red rómbica , en la que cada uno de los 8 átomos de carbono está situado en el centro de un prisma triédrico, en cuyas esquinas hay átomos de cromo. Grupo espacial Pnma , periodos de red a = 0,5532 nm, b = 0,2829 nm, c = 1,1471 nm. La fusión del carburo de cromo ocurre de manera incongruente según la reacción peritectica [2] .

• Resistividad eléctrica 75 μOhm∙cm
• Coeficiente de dilatación térmica lineal 11,7∙10 -6 1/K (20–1100 °C)
• La microdureza del carburo de cromo es de 10,4 a 20,2 GPa, que está asociada con la anisotropía de la red cristalina.
• Módulo elástico 372 GPa [3]

Propiedades químicas

El carburo de cromo es resistente a todos los ácidos minerales . Bajo la acción del nitrato fundido y el peróxido de sodio, se oxida. El ácido perclórico concentrado en ebullición descompone el carburo de cromo liberando acetileno .

Entre los carburos de metales de transición de los grupos IV, V, VI, el carburo de cromo es el más resistente a la oxidación a alta temperatura. Por lo tanto, la oxidación del carburo de cromo en forma de polvo comienza a una temperatura de alrededor de 700 °C, y en forma de muestras compactas se oxida a una temperatura superior a 1000–1100 °C [1] .

Aplicación

El carburo de cromo puede formar parte de varios cermets y recubrimientos que funcionan en condiciones de desgaste, temperaturas elevadas y entornos agresivos [4] . Es el componente principal de las aleaciones duras sin tungsteno de la marca KHN (carburo de cromo - níquel). La proximidad del coeficiente de dilatación térmica del Cr 3 C 2 al CTE del acero permite aplicar recubrimientos de carburo de cromo en los que no existen tensiones residuales significativas .

Notas

1. ↑ 1 2 Kosolapova T. Ya. Carburos . - Metalurgia, 1968. - S.  300 .
2. ↑ Samsonov G. V. Ciencia material física de los carburos. - Naukova Dumka, 1974. - S. 454.
3. ↑ Samsonov G.V., Vinitsky I.M. Compuestos refractarios (libro de referencia). - Metalurgia, 1976. - S. 560.
4. ↑ V. Singh, R. Diaz, K. Balani, A. Agarwal, S. Seal. Nanocompuestos de carburo de cromo-CNT con propiedades mecánicas mejoradas  (enlace no disponible) // Acta Materialia, 2009. Vol.57. R.335-344.