Новости Нефтегазовая пром.
Выставки Наука и технология



Карбид хрома II

Карбид хрома II


Карбид хрома II

Карбид хрома II
Карбид хрома II
Систематическое
наименование
карбид хрома II
Хим. формула Cr3C2
Состояние твёрдое
Молярная масса 180,009 г/моль
Плотность 6,68 г/см³
Температура
 • плавления 1895 °C
 • кипения 3800 °C
Мол. теплоёмк. 98 Дж/(моль·К)
Теплопроводность 19,1 Вт/(м·K)
Рег. номер CAS 12012-35-0
PubChem
Рег. номер EINECS 234-576-1
SMILES
InChI
ChemSpider
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Карбид хрома II (Хром углеродистый) — 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.


Получение

Карбид хрома можно получить одним из следующих способов.

  • Непосредственным насыщением хрома углеродом:
 3 Cr + 2 C  →  Cr3C2
Порошкообразный углерод может быть заменен на углеродосодержащие газы (например метан), в этом случае реакция имеет следующий вид:
 Cr + H2 + CH4  →600−800oC  Cr3C2 + H2 + (CH)
где символом (CH) обозначены продукты разложения углеводородов
  • Восстановлением оксида хрома углеродом с последующим образованием карбида:
В основе процесса лежит реакция:
 3 Cr2O3 + 13 C  →  2 Cr3C2 + 9 CO
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.
Карбид хрома II

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.

  • Удельное электрическое сопротивление 75 мкОм∙см
  • Коэффициент линейного теплового расширения 11,7∙10-6 1/K (20–1100 °C)
  • Микротвёрдость карбида хрома равна 10,4–20,2 ГПа, что связано с анизотропией кристаллической решетки
  • Модуль упругости 372 ГПа
Карбид хрома II

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, 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.

Применение

Карбид хрома может входить в состав различных керметов и покрытий, работающих в условиях износа, повышенных температур и в агрессивных средах. 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.