Carbură de crom (II).

Carbură de crom (II).


General
Nume sistematic	carbură de crom(II)
Chim. formulă	Cr3C2 _ _ _
Proprietăți fizice
Stat	solid
Masă molară	180,009 g/ mol
Densitate	6,68 g/cm³
Proprietati termice
Temperatura
• topirea	1895°C
• fierbere	3800°C
Mol. capacitate termică	98 J/(mol K)
Conductivitate termică	19,1 W/(m K)
Clasificare
Reg. numar CAS	12012-35-0
PubChem	3650773
Reg. numărul EINECS	234-576-1
ZÂMBETE	[Cr]#C[Cr]C#[Cr]
InChI	InChl=1S/2C.3Cr/q2*-1;;;+2GVEHJMMRQRRJPM-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	21171152
Siguranță
NFPA 704	2 unu unu
Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel.

Carbura de crom(II) este un compus chimic al cromului metalic și al carbonului cu formula Cr3C2 . Este o fază ordonată cu o regiune foarte îngustă de omogenitate. Conținutul de carbon al carburii de crom este de 13,34% în greutate.

Obținerea

Carbura de crom poate fi obținută într-unul din următoarele moduri [1] .

Saturația directă a cromului cu carbon:

{\mathsf {3Cr+2C\ {\xrightarrow {\ }}Cr_{3}C_{2)))

Carbonul pulbere poate fi înlocuit cu gaze care conțin carbon (de exemplu metan ), caz în care reacția este după cum urmează:

{\mathsf {Cr+H_{2}+CH_{4}\ {\xrightarrow {600-800^{o}C))\ Cr_{3}C_{2}+H_{2}+(CH )}}

unde simbolul (CH) indică produsele de descompunere ai hidrocarburilor

Reducerea oxidului de crom cu carbon urmată de formarea carburii:

Procesul se bazează pe reacția:

{\mathsf {3Cr_{2}O_{3}+13C\ {\xrightarrow {\ }}2Cr_{3}C_{2}+9CO}}

Formarea carburilor de Cr 3 C 2 începe la o temperatură de 1150–1200 °C prin formarea de carburi de crom inferioare (Cr 23 C 6 , Cr 7 C 3 ). O creștere a temperaturii până la 1500–1600°C duce la formarea de carbură monofazată Cr 3 C 2 cu un conținut nesemnificativ de carbon liber. De obicei, procesul de obținere a carburii se desfășoară într-un mediu cu hidrogen .

Proprietăți fizice

Carbura de crom este o pulbere gri. Are o rețea rombică , în care fiecare dintre cei 8 atomi de carbon se află în centrul unei prisme triedrice, în colțurile căreia se află atomi de crom. Grupa spațială Pnma , perioadele de rețea a = 0,5532 nm, b = 0,2829 nm, c = 1,1471 nm. Topirea carburii de crom are loc incongruent în funcție de reacția peritectică [2] .

Rezistivitate electrică 75 μOhm∙cm
Coeficient de dilatare termică liniară 11,7∙10 -6 1/K (20–1100 °C)
Microduritatea carburii de crom este de 10,4–20,2 GPa, care este asociată cu anizotropia rețelei cristaline.
Modulul elastic 372 GPa [3]

Proprietăți chimice

Carbura de crom este rezistentă la toți acizii minerali . Sub acțiunea nitratului topit și a peroxidului de sodiu, se oxidează. Fierberea acidului percloric concentrat descompune carbura de crom eliberând acetilena .

Dintre carburile de metal tranzițional din grupele IV, V, VI, carbura de crom este cea mai rezistentă la oxidarea la temperatură înaltă. Astfel, oxidarea carburii de crom sub formă de pulbere începe la o temperatură de aproximativ 700 °C, iar sub formă de probe compacte se oxidează la o temperatură peste 1000–1100 °C [1] .

Aplicație

Carbura de crom poate face parte din diferite cermeturi și acoperiri care funcționează în condiții de uzură, temperaturi ridicate și în medii agresive [4] . Este componenta principală a aliajelor dure fără wolfram ale mărcii KHN (carbură de crom - nichel). Apropierea coeficientului de dilatare termică al Cr 3 C 2 de CTE al oţelului face posibilă aplicarea de acoperiri cu carbură de crom în care nu există solicitări reziduale semnificative .

Note

↑ 1 2 Kosolapova T. Ya. Carburi . - Metalurgie, 1968. - S. 300 .
↑ Samsonov G. V. Știința materialului fizic al carburilor. - Naukova Dumka, 1974. - S. 454.
↑ Samsonov G.V., Vinitsky I.M. Compuși refractari (carte de referință). - Metalurgie, 1976. - S. 560.
↑ V. Singh, R. Diaz, K. Balani, A. Agarwal, S. Seal. Nanocompozite carbură de crom-CNT cu proprietăți mecanice îmbunătățite (link indisponibil) // Acta Materialia, 2009. Vol.57. R.335-344.