Меню Главная Случайная статья Настройки Карбид хрома(II) Материал из https://ru.wikipedia.org Карбид хрома(II) — химическое соединение металла хрома и углерода с формулой Cr3C2. Представляет собой упорядоченную фазу с очень узкой областью гомогенности. Содержание углерода в карбиде хрома составляет 13,34% по массе. Содержание 1 Получение 2 Физические свойства 3 Химические свойства 4 Применение 5 Примечания Получение Карбид хрома можно получить одним из следующих способов[1]: Непосредственным насыщением хрома углеродом: ${\displaystyle {\mathsf {3Cr+2C\ {\xrightarrow {\ }}Cr_{3}C_{2}}}}$ Порошкообразный углерод может быть заменен на углеродосодержащие газы (например метан), в этом случае реакция имеет следующий вид: ${\displaystyle {\mathsf {Cr+H_{2}+CH_{4}\ {\xrightarrow {600-800^{o}C}}\ Cr_{3}C_{2}+H_{2}+(CH)}}}$ где символом (СН) обозначены продукты разложения углеводородов Восстановлением оксида хрома(III) углеродом с последующим образованием карбида: В основе процесса лежит реакция: ${\displaystyle {\mathsf {3Cr_{2}O_{3}+13C\ {\xrightarrow {\ }}2Cr_{3}C_{2}+9CO}}}$ Образование карбида Cr3C2 начинается при температуре 1150–1200 °C через образование низших карбидов хрома (Cr23C6, Cr7C3). Повышение температуры до 1500–1600 °C приводит к образованию однофазного карбида Cr3C2 с незначительным содержанием свободного углерода. Обычно процесс получения карбида ведут в среде водорода. Физические свойства Карбид хрома представляет собой порошок серого цвета. Имеет ромбическую решетку, в которой каждый из 8 атомов углерода расположен в центре трёхгранной призмы, в углах которой находятся атомы хрома. Пространственная группа Pnma, периоды решетки а = 0,5532 нм, b = 0,2829 нм, c = 1,1471 нм. Плавление карбида хрома происходит инконгруэнтно по перитектической реакции[2]. Удельное электрическое сопротивление 75 мкОмсм Коэффициент линейного теплового расширения 11,7106 1/K (20–1100 °C) Микротвёрдость карбида хрома равна 10,4–20,2 ГПа, что связано с анизотропией кристаллической решетки Модуль упругости 372 ГПа[3] Химические свойства Карбид хрома является стойким соединением по отношению к действию всех минеральных кислот. При действии расплавленной селитры и перекиси натрия окисляется. Кипящая концентрированная хлорная кислота разлагает карбид хрома с выделением ацетилена. Среди карбидов переходных металлов IV, V и VI групп, карбид хрома является самым стойким при высокотемпературном окислении. Так, окисление карбида хрома в виде порошка начинается при температуре около 700 °C, а в виде компактных образцов окисляется при температуре выше 1000–1100 °C[1]. Применение Карбид хрома может входить в состав различных керметов и покрытий, работающих в условиях износа, повышенных температур и в агрессивных средах[4]. Является основным компонентом безвольфрамовых твёрдых сплавов марки КХН (карбид хрома – никель). Близость коэффициента термического расширения Cr3C2 к КТР стали позволяет наносить карбидохромовые покрытия, в которых отсутствуют значительные остаточные напряжения. Примечания 1 2 Косолапова Т. Я. Карбиды. — Металлургия, 1968. — С. 300. V. Singh, R. Diaz, K. Balani, A. Agarwal, S. Seal. Chromium carbide-CNT nanocomposites with enhanced mechanical properties (недоступная ссылка) // Acta Materialia, 2009. Vol.57. Р.335-344.