El carburo de tantalio hafnio es un compuesto químico refractario con una fórmula general Ta x Hf y-x C y , que puede considerarse como una solución sólida de carburo de tantalio y carburo de hafnio .
Identificadores | |
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Tarjeta de información ECHA | 100.068.426 |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
Propiedades | |
Ta 4 HfC 5 | |
Punto de fusion | 3.990 ° C; 7.214 ° F; 4.263 K |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
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Referencias de Infobox | |
Propiedades
Individualmente, el tántalo y el carburo de hafnio tienen los puntos de fusión más altos entre los compuestos binarios , 4.150 K (3.880 ° C; 7.010 ° F) y 4.201 K (3.928 ° C; 7.102 ° F), respectivamente, [2] [3] y Se cree que la "aleación" con una composición Ta 4 HfC 5 tiene un punto de fusión de 4.263 K (3.990 ° C; 7.214 ° F). [1]
Se han informado muy pocas mediciones del punto de fusión en el carburo de hafnio de tantalio, debido a las obvias dificultades experimentales a temperaturas extremas. Un estudio de 1965 de las soluciones sólidas de TaC-HfC a temperaturas de 2225–2275 ° C encontró un mínimo en la tasa de vaporización y, por lo tanto, un máximo en la estabilidad térmica para Ta 4 HfC 5 . Esta velocidad era comparable a la del tungsteno y dependía débilmente de la densidad inicial de las muestras, que se sinterizaron a partir de mezclas de polvo de TaC-HfC, también a 2225-2275 ° C. En un estudio separado, se encontró que Ta 4 HfC 5 tenía la tasa de oxidación mínima entre las soluciones sólidas de TaC-HfC. [4] El Ta 4 HfC 5 fue fabricado por la empresa Goodfellow como un polvo de 45 µm [5] a un precio de $ 9.540 / kg (99,0% de pureza). [6]
En 2015, las simulaciones atomísticas predijeron que un material de Hf-CN podría tener un punto de fusión superior a Ta 4 Hf 1 C 5 en 200 K. [7] Esto aún no se ha verificado mediante pruebas experimentales.
Estructura
Los carburos de tantalio y hafnio individuales tienen una estructura de celosía cúbica de sal de roca . Suelen ser deficientes en carbono y tienen fórmulas nominales TaC x y HfC x , con x = 0,7–1,0 para Ta yx = 0,56–1,0 para Hf. También se observa la misma estructura para al menos algunas de sus soluciones sólidas. [2] La densidad calculada a partir de los datos de difracción de rayos X es 13,6 g / cm 3 para Ta 0,5 Hf 0,5 C. [8] [9] Estructura de tipo NiAs hexagonal ( grupo espacial P63 / mmc, nº 194, símbolo de Pearson hP4 ) con una densidad de 14,76 g / cm 3 se informó para Ta 0,9 Hf 0,1 C 0,5 . [8]
Referencias
- ↑ a b Andrievskii, RA; Strel'nikova, NS; Poltoratskii, NI; Kharkhardin, ED; Smirnov, VS (1967). "Punto de fusión en sistemas ZrC-HfC, TaC-ZrC, TaC-HfC". Pulvimetalurgia soviética y cerámica metálica . 6 (1): 65–67. doi : 10.1007 / BF00773385 . ISSN 0038-5735 . S2CID 135950231 .
- ^ a b Lavrentyev, A; Gabreliano, B; Vorzhev, V; Nikiforov, yo; Khyzhun, O; Rehr, J (2008). "Estructura electrónica de carburos cúbicos HfxTa1 – xCy de estudios de espectroscopia de rayos X y cálculos autoconsistentes de clúster". Revista de aleaciones y compuestos . 462 (1–2): 4–10. doi : 10.1016 / j.jallcom.2007.08.018 .
- ^ Lide, DR, ed. (2005). Manual CRC de Química y Física (86ª ed.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5.
- ^ Deadmore, DL (1965). "Vaporización de soluciones sólidas de carburo de tántalo-carburo de hafnio" . Revista de la Sociedad Americana de Cerámica . 48 (7): 357–359. doi : 10.1111 / j.1151-2916.1965.tb14760.x .
- ^ Catálogo de Goodfellow , febrero de 2009, p. 102
- ^ NIAC 7600-039 INFORME FINAL , Instituto de conceptos avanzados de la NASA - Un explorador interestelar realista, 14 de octubre de 2003, p. 55
- ^ Hong, Qi-Jun; van de Walle, Axel (2015). "Predicción del material con el punto de fusión más alto conocido a partir de cálculos de dinámica molecular ab initio" . Physical Review B . 92 (2). doi : 10.1103 / PhysRevB.92.020104 . ISSN 1098-0121 .
- ^ a b Rudy, E .; Nowotny, H. (1963). "Untersuchungen im System Hafnium-Tantal-Kohlenstoff". Monatshefte für Chemie . 94 (3): 507–517. doi : 10.1007 / BF00903490 .
- ^ Rudy, E .; Nowotny, H .; Benesovsky, F .; Kieffer, R .; Neckel, A. (1960). "Über Hafniumkarbid enthaltende Karbidsysteme". Monatshefte für Chemie . 91 : 176-187. doi : 10.1007 / BF00903181 .