زیرکونیوم کاربید ( به انگلیسی: Zirconium carbide ) با فرمول شیمیایی ZrC یکی از مهمترین سرامیک های دارای خصوصیات برتر از جمله نقطه ذوب بالا در مقایسه با زیرکونیوم نیترید، سختی بالا، پایداری مکانیکی جالب، تابع کار پایین و رفتار فلز گونه در خصوصیات الکتریکی و اپتیکی می باشد. [ ۳]
شکل ظاهری آن یک پودر فلزی خاکستری با ساختار بلور مکعبی و جرم مولی 103. 235 g/mol می باشد. زیرکونیوم کاربید بسیار مقاوم در برابر خوردگی است. این کاربید فلزی بینابینی گروه IV همچنین عضوی از سرامیک های با درجه حرارت فوق العاده بالا یا ( UHTC ) است. به دلیل وجود پیوند فلزی ZrC دارای هدایت حرارتی w/m. k 5/20 و هدایت الکتریکی ( مقاومت ~ μΩ. cm 43 ) است که هر دو مشابه فلز زیرکونیوم هستند. پیوند کووالانسی قوی Zr - C به این ماده یک نقطه ذوب بسیار بالا ( ۳۵۳۰ درجه سانتیگراد ) ، مدول بالا ( GPa 440 ) و سختی ( GPa 25 ) می دهد. ZrC در مقایسه با سایر کاربیدها مانند WC ( 15. 8 g / cm3 ) ، TaC ( 14. 5 g / cm3 ) و HfC ( 12. 67 g / cm3 ) چگالی کمتری دارد ( 6. 73 g / cm3 ) . مانند بیشتر کاربیدهای فلزات نسوز، کاربید زیرکونیوم زیر استوکیومتری است، یعنی حاوی جای خالی کربن است. در محتوای کربن بالاتر از تقریباً ZrC0. 98، ماده حاوی کربن آزاد است. [ ۲] ZrC برای نسبت کربن به فلز از ۰٫۶۵ تا ۰٫۹۸ پایدار است.
استفاده از پوشش های فلزی، معدنی، آلی و کامپوزیتی در سطح فلز با هدف افزایش مقاومت خوردگی فلزات بسیار معمول است. در این میان، پوشش های کاربیدی به دلیل خصوصیات منحصر به فرد مانند سختی و نقطه ذوب بالا و پایداری شیمیایی مناسب مورد توجه زیادی قرار گرفته شده است. کاربید زیرکونیوم ( ZrC ) یکی از کاربیدهای فلزی است که که به دلیل نقطه ذوب بالا ( ۳۵۵۰ درجه سانتیگراد ) ، سختی بالا، مقاومت در برابر سایش، هدایت الکتریکی بالا، پایداری شیمیایی و مقاومت خوردگی مناسب، به عنوان یک گزینه مطرح برای ایجاد پوشش های مقاوم به خوردگی است. [ ۴] از پوشش های ZrC تا حد زیادی به عنوان مواد نسوز، ابزار برش، بوته در صنایع مکانیکی و هسته ای و همچنین در دستگاه های الکترونیکی استفاده می شود. [ ۵]
مقاومت ضعیف در برابر اکسیداسیون بیش از ۸۰۰ درجه سانتیگراد، کاربردهای ZrC را محدود می کند. یکی از راه های بهبود مقاومت در برابر اکسیداسیون ZrC ساخت کامپوزیت است. کامپوزیت های مهم پیشنهادی کامپوزیت ZrC - ZrB2 و ZrC - ZrB2 - SiC هستند. این کامپوزیت ها می توانند تا دمای ۱۸۰۰ درجه سانتیگراد کار کنند. کاربید زیرکونیوم بدون هافنیوم و کاربید نیوبیوم می توانند به عنوان پوشش نسوز در راکتورهای هسته ای استفاده شوند. به دلیل سطح مقطع جذب نوترون کم و حساسیت ضعیف به آسیب تحت تابش، به عنوان پوشش دی اکسید اورانیوم و ذرات دی اکسید توریم سوخت هسته ای استفاده می شود. این پوشش معمولاً با رسوب بخار شیمیایی حرارتی در یک راکتور بستر سیال رسوب می کند. این ماده همچنین دارای انتشار و ظرفیت جریان بالا در دمای بالا است و آن را به عنوان ماده امیدوار کننده ای برای استفاده در رادیاتورهای حرارتی فتووالتائیک و نوارها و آرایه های ساطع کننده میدانی ارائه می دهد.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفشکل ظاهری آن یک پودر فلزی خاکستری با ساختار بلور مکعبی و جرم مولی 103. 235 g/mol می باشد. زیرکونیوم کاربید بسیار مقاوم در برابر خوردگی است. این کاربید فلزی بینابینی گروه IV همچنین عضوی از سرامیک های با درجه حرارت فوق العاده بالا یا ( UHTC ) است. به دلیل وجود پیوند فلزی ZrC دارای هدایت حرارتی w/m. k 5/20 و هدایت الکتریکی ( مقاومت ~ μΩ. cm 43 ) است که هر دو مشابه فلز زیرکونیوم هستند. پیوند کووالانسی قوی Zr - C به این ماده یک نقطه ذوب بسیار بالا ( ۳۵۳۰ درجه سانتیگراد ) ، مدول بالا ( GPa 440 ) و سختی ( GPa 25 ) می دهد. ZrC در مقایسه با سایر کاربیدها مانند WC ( 15. 8 g / cm3 ) ، TaC ( 14. 5 g / cm3 ) و HfC ( 12. 67 g / cm3 ) چگالی کمتری دارد ( 6. 73 g / cm3 ) . مانند بیشتر کاربیدهای فلزات نسوز، کاربید زیرکونیوم زیر استوکیومتری است، یعنی حاوی جای خالی کربن است. در محتوای کربن بالاتر از تقریباً ZrC0. 98، ماده حاوی کربن آزاد است. [ ۲] ZrC برای نسبت کربن به فلز از ۰٫۶۵ تا ۰٫۹۸ پایدار است.
استفاده از پوشش های فلزی، معدنی، آلی و کامپوزیتی در سطح فلز با هدف افزایش مقاومت خوردگی فلزات بسیار معمول است. در این میان، پوشش های کاربیدی به دلیل خصوصیات منحصر به فرد مانند سختی و نقطه ذوب بالا و پایداری شیمیایی مناسب مورد توجه زیادی قرار گرفته شده است. کاربید زیرکونیوم ( ZrC ) یکی از کاربیدهای فلزی است که که به دلیل نقطه ذوب بالا ( ۳۵۵۰ درجه سانتیگراد ) ، سختی بالا، مقاومت در برابر سایش، هدایت الکتریکی بالا، پایداری شیمیایی و مقاومت خوردگی مناسب، به عنوان یک گزینه مطرح برای ایجاد پوشش های مقاوم به خوردگی است. [ ۴] از پوشش های ZrC تا حد زیادی به عنوان مواد نسوز، ابزار برش، بوته در صنایع مکانیکی و هسته ای و همچنین در دستگاه های الکترونیکی استفاده می شود. [ ۵]
مقاومت ضعیف در برابر اکسیداسیون بیش از ۸۰۰ درجه سانتیگراد، کاربردهای ZrC را محدود می کند. یکی از راه های بهبود مقاومت در برابر اکسیداسیون ZrC ساخت کامپوزیت است. کامپوزیت های مهم پیشنهادی کامپوزیت ZrC - ZrB2 و ZrC - ZrB2 - SiC هستند. این کامپوزیت ها می توانند تا دمای ۱۸۰۰ درجه سانتیگراد کار کنند. کاربید زیرکونیوم بدون هافنیوم و کاربید نیوبیوم می توانند به عنوان پوشش نسوز در راکتورهای هسته ای استفاده شوند. به دلیل سطح مقطع جذب نوترون کم و حساسیت ضعیف به آسیب تحت تابش، به عنوان پوشش دی اکسید اورانیوم و ذرات دی اکسید توریم سوخت هسته ای استفاده می شود. این پوشش معمولاً با رسوب بخار شیمیایی حرارتی در یک راکتور بستر سیال رسوب می کند. این ماده همچنین دارای انتشار و ظرفیت جریان بالا در دمای بالا است و آن را به عنوان ماده امیدوار کننده ای برای استفاده در رادیاتورهای حرارتی فتووالتائیک و نوارها و آرایه های ساطع کننده میدانی ارائه می دهد.
wiki: زیرکونیوم کاربید