Hafniyum karbür (HfC), hafniyum ve karbonun bir kimyasal bileşiğidir. Daha önce bu malzemenin erime noktasının yaklaşık 3,900 °C. olduğu tahmin ediliyordu. Daha yeni testler, maddenin 3,958 °C'lik daha da yüksek bir erime noktasına sahip olduğunu kesin olarak kanıtlamıştır ve bu, daha önce daha yüksek olduğu tahmin edilen tantal karbür ve tantal hafniyum karbürün erime noktalarını aşmaktadır. Ancak, 30 °C. gibi düşük sıcaklıklarda başlayan oksidasyon ile düşük oksidasyon direncine sahiptir. 2018'deki deneysel testler, daha yüksek erime noktasını doğrulayarak 3.982 (±30°C) sonucu vermiştir ve erime noktasının 4.000°C'yi bile aşma olasılığı düşüktür.
| |
| Tanımlayıcılar | |
|---|---|
| |
3D model (JSmol) |
|
| ChemSpider |
|
| ECHA InfoCard | 100.031.910 |
| EC Numarası |
|
PubChem CID |
|
CompTox Bilgi Panosu (EPA) |
|
| |
| |
| Özellikler | |
| Molekül formülü | HfC |
| Molekül kütlesi | 190.50 g/mol |
| Görünüm | siyah kokusuz toz |
| Yoğunluk | 12.2 g/cm3 |
| Erime noktası | 3.958 °C (7.156 °F; 4.231 K) |
| Çözünürlük (su içinde) | çözülemez |
| Yapı | |
| Kübik kristal yapı, | |
| Fm3m, No. 225 | |
| Tehlikeler | |
| GHS etiketleme sistemi: | |
| Piktogramlar | |
| İşaret sözcüğü | Warning |
| Tehlike ifadeleri | H228 |
| NFPA 704 (yangın karosu) | |
| Aksi belirtilmediği sürece madde verileri, Standart sıcaklık ve basınç koşullarında belirtilir (25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
2015 yılında yapılan atomistik simülasyonlar, benzer bir bileşik olan hafniyum karbonitridin (HfCN) erime noktasının hafniyum karbürün erime noktasını bile aşabileceğini öngörmüştür. 2020'de elde edilen deneysel kanıtlar, gerçekten de 4.000 °C'yi aşan daha yüksek bir erime noktasına sahip olduğunu doğrulamıştır. Daha yakın tarihli ab initio moleküler dinamik hesaplamaları ise HfC0.75N0.22 fazının 4.110 ± 62 °C gibi, herhangi bir malzeme için bilinen en yüksek erime noktasına sahip olduğunu öngörmektedir.
Hafniyum karbür genellikle karbon eksiktir ve bu nedenle bileşimi sıklıkla HfCx (x = 0,5 ila 1,0) olarak ifade edilir. Herhangi bir x değerinde kübik (kaya tuzu) kristal yapısına sahiptir.
Hafniyum karbür tozu, hafniyum(IV) oksidin 1800 ila 2000 °C'de karbon ile indirgenmesiyle elde edilir. Tüm oksijeni uzaklaştırmak için uzun bir işlem süresi gereklidir. Alternatif olarak, yüksek saflıkta HfC kaplamalar, metan, hidrojen ve buharlaştırılmış hafniyum(IV) klorür gaz karışımından kimyasal buhar biriktirme (CVD) yöntemiyle elde edilebilir.
Hafniyum karbür (HfC), yüksek sertlik (Mohs ölçeğinde 9'dan yüksek) ve erime noktası gibi elverişli özelliklerine rağmen, sentezinin teknik karmaşıklığı ve yüksek maliyeti nedeniyle çok sınırlı bir kullanıma sahiptir.
HfCx 'in manyetik özellikleri, x ≤ 0.8 için paramanyetikten daha büyük x değerlerinde diyamanyetiğe değişir. Aynı kristal yapısına sahip olmasına rağmen, TaCx için tersi bir davranış (x arttıkça diyamanyetik-paramanyetik geçiş) gözlenir.
Kaynakça
- ^ Physical Constants of Inorganic Compounds in Lide, D. R., (Ed.) (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86. bas.). Boca Raton (FL): CRC Press. ss. 4–44 ff. ISBN .
- ^ a b c d Harry Julius Emeléus (1968). "Metal Carbides". Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry. Academic Press. ss. 169-170. ISBN .
- ^ Cedillos-Barraza, Omar; Manara, Dario; Boboridis, K.; Watkins, Tyson; Grasso, Salvatore; Jayaseelan, Daniel D.; Konings, Rudy J. M.; Reece, Michael J.; Lee, William E. (2016). "Investigating the highest melting temperature materials: A laser melting study of the TaC-HFC system". Scientific Reports. Cilt 6. s. 37962. Bibcode:2016NatSR...637962C. doi:10.1038/srep37962. (PMC) 5131352 $2. (PMID) 27905481.
- ^ Shimada, Shiro (October 1992). "Oxidation Kinetics of Hafnium Carbide in the Temperature Range of 480° to 600°C". . 75 (10). ss. 2671-2678. doi:10.1111/j.1151-2916.1992.tb05487.x.
- ^ Ushakov, Sergey V.; Navrotsky, Alexandra; Hong, Qi-Jun; van de Walle, Axel (26 Ağustos 2019). "Carbides and Nitrides of Zirconium and Hafnium". Materials. 12 (17). s. 2728. Bibcode:2019Mate...12.2728U. doi:10.3390/ma12172728. (PMC) 6747801 $2. (PMID) 31454900. Geçersiz
|doi-access=free() - ^ Hong, Qi-Jun; van de Walle, Axel (2015). "Prediction of the material with highest known melting point from ab initio molecular dynamics calculations". Physical Review B. 92 (2). s. 020104. Bibcode:2015PhRvB..92b0104H. doi:10.1103/PhysRevB.92.020104. ISSN 1098-0121. Geçersiz
|doi-access=free() - ^ "Scientists Create World's Most Heat Resistant Material with Potential Use for Spaceplanes". Forbes. 3 Aralık 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Şubat 2025.
- ^ Dai, Yu; Zeng, Fanhao; Liu, Honghao; Gao, Yafang; Yang, Qiaobin; Chen, Meiyan; Huang, Rui; Gu, Yi (15 Ekim 2023). "Controlled nitrogen content synthesis of hafnium carbonitride powders by carbonizing hafnium nitride for enhanced ablation properties". Ceramics International (İngilizce). 49 (20). ss. 33265-33274. doi:10.1016/j.ceramint.2023.08.035. (eISSN) 1873-3956. ISSN 0272-8842. OCLC 9997899259. 13 Aralık 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Şubat 2025.
- ^ Lavrentyev, A.A.; Gabrelian, B.V.; Vorzhev, V.B.; Nikiforov, I.Ya.; Khyzhun, O.Yu.; (26 Ağustos 2008). "Electronic structure of cubic HfxTa1–xCy carbides from X-ray spectroscopy studies and cluster self-consistent calculations". . 462 (1–2). ss. 4-10. doi:10.1016/j.jallcom.2007.08.018.
- ^ James F. Shackelford; William Alexander, (Ed.) (2001). CRC Materials Science and Engineering Handbook. 3rd. CRC Press. ISBN .
- ^ Aleksandr Ivanovich Gusev; Andreĭ Andreevich Rempel; Andreas J. Magerl (2001). Disorder and Order in Strongly Nonstoichiometric Compounds: Transition Metal Carbides, Nitrides, and Oxides. . ss. 513-516. ISBN .
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Hafniyum karbur HfC hafniyum ve karbonun bir kimyasal bilesigidir Daha once bu malzemenin erime noktasinin yaklasik 3 900 C oldugu tahmin ediliyordu Daha yeni testler maddenin 3 958 C lik daha da yuksek bir erime noktasina sahip oldugunu kesin olarak kanitlamistir ve bu daha once daha yuksek oldugu tahmin edilen tantal karbur ve tantal hafniyum karburun erime noktalarini asmaktadir Ancak 30 C gibi dusuk sicakliklarda baslayan oksidasyon ile dusuk oksidasyon direncine sahiptir 2018 deki deneysel testler daha yuksek erime noktasini dogrulayarak 3 982 30 C sonucu vermistir ve erime noktasinin 4 000 C yi bile asma olasiligi dusuktur Hafniyum karbur TanimlayicilarCAS numarasi 12069 85 1 3D model JSmol Etkilesimli goruntuChemSpider 17340381 ECHA InfoCard 100 031 910EC Numarasi 235 114 1PubChem CID 16212551CompTox Bilgi Panosu EPA DTXSID501027098 DTXSID00923528 DTXSID501027098InChI InChI 1S C Hf q 1 1 Key NVDNLVYQHRUYJA UHFFFAOYSA N InChI 1 C Hf q 1 1 rCHf c1 2Key NVDNLVYQHRUYJA GLWNXBRTAKSMILES Hf C OzelliklerMolekul formulu HfCMolekul kutlesi 190 50 g molGorunum siyah kokusuz tozYogunluk 12 2 g cm3Erime noktasi 3 958 C 7 156 F 4 231 K Cozunurluk su icinde cozulemezYapiKristal yapi Kubik kristal yapi Uzay grubu Fm3m No 225TehlikelerGHS etiketleme sistemi PiktogramlarIsaret sozcugu WarningTehlike ifadeleri H228NFPA 704 yangin karosu 221Aksi belirtilmedigi surece madde verileri Standart sicaklik ve basinc kosullarinda belirtilir 25 C 77 F 100 kPa dogrula Bilgi kutusu kaynaklari 2015 yilinda yapilan atomistik simulasyonlar benzer bir bilesik olan hafniyum karbonitridin HfCN erime noktasinin hafniyum karburun erime noktasini bile asabilecegini ongormustur 2020 de elde edilen deneysel kanitlar gercekten de 4 000 C yi asan daha yuksek bir erime noktasina sahip oldugunu dogrulamistir Daha yakin tarihli ab initio molekuler dinamik hesaplamalari ise HfC0 75N0 22 fazinin 4 110 62 C gibi herhangi bir malzeme icin bilinen en yuksek erime noktasina sahip oldugunu ongormektedir Hafniyum karbur genellikle karbon eksiktir ve bu nedenle bilesimi siklikla HfCx x 0 5 ila 1 0 olarak ifade edilir Herhangi bir x degerinde kubik kaya tuzu kristal yapisina sahiptir Hafniyum karbur tozu hafniyum IV oksidin 1800 ila 2000 C de karbon ile indirgenmesiyle elde edilir Tum oksijeni uzaklastirmak icin uzun bir islem suresi gereklidir Alternatif olarak yuksek saflikta HfC kaplamalar metan hidrojen ve buharlastirilmis hafniyum IV klorur gaz karisimindan kimyasal buhar biriktirme CVD yontemiyle elde edilebilir Hafniyum karbur HfC yuksek sertlik Mohs olceginde 9 dan yuksek ve erime noktasi gibi elverisli ozelliklerine ragmen sentezinin teknik karmasikligi ve yuksek maliyeti nedeniyle cok sinirli bir kullanima sahiptir HfCx in manyetik ozellikleri x 0 8 icin paramanyetikten daha buyuk x degerlerinde diyamanyetige degisir Ayni kristal yapisina sahip olmasina ragmen TaCx icin tersi bir davranis x arttikca diyamanyetik paramanyetik gecis gozlenir Kaynakca Physical Constants of Inorganic Compounds in Lide D R Ed 2005 CRC Handbook of Chemistry and Physics 86 bas Boca Raton FL CRC Press ss 4 44 ff ISBN 0 8493 0486 5 a b c d Harry Julius Emeleus 1968 Metal Carbides Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry Academic Press ss 169 170 ISBN 978 0 12 023611 4 Cedillos Barraza Omar Manara Dario Boboridis K Watkins Tyson Grasso Salvatore Jayaseelan Daniel D Konings Rudy J M Reece Michael J Lee William E 2016 Investigating the highest melting temperature materials A laser melting study of the TaC HFC system Scientific Reports Cilt 6 s 37962 Bibcode 2016NatSR 637962C doi 10 1038 srep37962 PMC 5131352 2 PMID 27905481 Shimada Shiro October 1992 Oxidation Kinetics of Hafnium Carbide in the Temperature Range of 480 to 600 C 75 10 ss 2671 2678 doi 10 1111 j 1151 2916 1992 tb05487 x Ushakov Sergey V Navrotsky Alexandra Hong Qi Jun van de Walle Axel 26 Agustos 2019 Carbides and Nitrides of Zirconium and Hafnium Materials 12 17 s 2728 Bibcode 2019Mate 12 2728U doi 10 3390 ma12172728 PMC 6747801 2 PMID 31454900 Gecersiz doi access free yardim Hong Qi Jun van de Walle Axel 2015 Prediction of the material with highest known melting point from ab initio molecular dynamics calculations Physical Review B 92 2 s 020104 Bibcode 2015PhRvB 92b0104H doi 10 1103 PhysRevB 92 020104 ISSN 1098 0121 Gecersiz doi access free yardim Scientists Create World s Most Heat Resistant Material with Potential Use for Spaceplanes Forbes 3 Aralik 2024 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 6 Subat 2025 Dai Yu Zeng Fanhao Liu Honghao Gao Yafang Yang Qiaobin Chen Meiyan Huang Rui Gu Yi 15 Ekim 2023 Controlled nitrogen content synthesis of hafnium carbonitride powders by carbonizing hafnium nitride for enhanced ablation properties Ceramics International Ingilizce 49 20 ss 33265 33274 doi 10 1016 j ceramint 2023 08 035 eISSN 1873 3956 ISSN 0272 8842 OCLC 9997899259 13 Aralik 2024 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 6 Subat 2025 Lavrentyev A A Gabrelian B V Vorzhev V B Nikiforov I Ya Khyzhun O Yu 26 Agustos 2008 Electronic structure of cubic HfxTa1 xCy carbides from X ray spectroscopy studies and cluster self consistent calculations 462 1 2 ss 4 10 doi 10 1016 j jallcom 2007 08 018 James F Shackelford William Alexander Ed 2001 CRC Materials Science and Engineering Handbook 3rd CRC Press ISBN 978 0 849 32696 7 Aleksandr Ivanovich Gusev Andreĭ Andreevich Rempel Andreas J Magerl 2001 Disorder and Order in Strongly Nonstoichiometric Compounds Transition Metal Carbides Nitrides and Oxides Springer ss 513 516 ISBN 978 3 540 41817 7


