Carburo de circonio
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|---|---|
| General | |
Nombre sistemático |
monocarburo de circonio |
| nombres tradicionales | carburo de circonio |
| química fórmula | ZRC |
| Rata. fórmula | ZRC |
| Propiedades físicas | |
| Estado | sólido |
| Masa molar | 103,23 g/ mol |
| Densidad | 6,73 g/cm³ |
| Propiedades termales | |
| La temperatura | |
| • fusión | 3530°C |
| • hirviendo | 5100°C |
| Conductividad térmica | 11,6 W/(m·K) |
| entalpía | |
| • educación | -196,65 kJ/mol |
| Clasificación | |
| registro número CAS | 12070-14-3 |
| PubChem | 11159298 |
| registro Número EINECS | 235-125-1 |
| SONRISAS | [C].[Zr], [Zr+]#[C-] |
| InChI | InChI=1S/C.Zr/q-1;+1MHMXYYDKIQTOHA-UHFFFAOYSA-N |
| ChemSpider | 9334398 |
| La seguridad | |
| NFPA 704 |
0
0
0 |
| Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario. | |
El carburo de circonio es un compuesto químico de metal de circonio y carbono con la fórmula ZrC. Representa la fase de implantación con una amplia zona de homogeneidad, que va de 38,4 a 50 at. % de carbono, que corresponde a la fórmula ZrC 0.62 y ZrC 1.0 , respectivamente [1] .
Propiedades físicas
El carburo de circonio es un polvo gris. Tiene una red cúbica centrada en las caras del tipo NaCl , grupo espacial Fm3m , con un período a = 0.4693 nm.
- Resistividad eléctrica 50 μOhm∙cm
- Coeficiente de dilatación térmica lineal 7,01∙10 -6 1/K (25-1000 °C)
- Microdureza 28,44 GPa
- Módulo elástico 412 GPa [2]
Conseguir
El carburo de circonio se puede obtener de una de las siguientes formas [3] .
- Saturación directa de circonio con carbono:
El proceso se realiza al vacío, y los componentes iniciales se toman en forma de polvos;
- Reducción de óxido de circonio con carbono seguida de la formación de carburo:
El proceso pasa por la formación de óxidos de circonio inferiores y la posterior formación de carburo de circonio según la reacción:
Este método se utiliza para obtener carburo de circonio comercialmente puro a escala industrial. Habitualmente el proceso se lleva a cabo a una temperatura de unos 2000 °C;
- Deposición de vapor:
El método se basa en la reacción:
La deposición se produce en la superficie de un filamento de tungsteno calentado a una temperatura de 1700 a 2400 °C. La realización del proceso a alta temperatura (unos 2400 °C) permite obtener un precipitado monocristalino. El metano se puede reemplazar con tolueno , benceno o acetileno .
Propiedades químicas
El carburo de circonio es un compuesto químicamente estable a temperatura ambiente con respecto a los ácidos sulfúrico , clorhídrico , fosfórico , perclórico , oxálico y mezclas de ácidos sulfúrico y fosfórico, sulfúrico y oxálico. Insoluble en soluciones de hidróxido de sodio al 10% y 20% . Se disuelve en los ácidos sulfúrico, nítrico y perclórico en ebullición. Es altamente soluble en agua regia , mezclas de ácidos sulfúrico y nítrico, nítrico y fluorhídrico [3] . A partir de los 700 °C, el carburo de circonio reacciona con el oxígeno para formar ZrO 2 . A altas temperaturas, en presencia de nitrógeno, se forman carbonitruros de circonio.
Aplicación
El alto punto de fusión y la pequeña sección transversal de captura de neutrones del carburo de circonio hacen posible su uso como recubrimiento protector en matrices de grafito en barras de combustible que contienen carburos de uranio y torio . Un revestimiento de carburo de circonio depositado por el proceso de CVD sobre el dióxido de uranio se utiliza como barrera de difusión contra los productos de reacción de vida media del combustible nuclear [5] . El compuesto ZrC-UC se utiliza en generadores termoeléctricos . Además, el carburo de circonio se utiliza como material abrasivo para pulir metales [3] .
Notas
- ↑ Samsonov G. V. Ciencia material física de los carburos. - Naukova Dumka, 1974. - S. 107-109. — 454 pág.
- ↑ Samsonov G.V., Vinitsky I.M. Compuestos refractarios (libro de referencia). - Metalurgia, 1976. - S. 560.
- ↑ 1 2 3 Kosolapova T. Ya. Carburos . - Metalurgia, 1968. - S. 300 .
- ↑ C 233. Producción moderna de carburo de circonio. Galevski G.V. (enlace no disponible) . Consultado el 3 de agosto de 2019. Archivado desde el original el 15 de noviembre de 2017.
- ↑ Efecto del uso de revestimientos de carburo de circonio en el diseño nuclear del núcleo VHTR (enlace no disponible) . Consultado el 21 de abril de 2012. Archivado desde el original el 16 de octubre de 2011.
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