碳化锆

• 常用名: 碳化锆
• 英文名: Zirconium carbide
• CAS号: 12020-14-3
• 分子量: 103.23
• 密度: N/A
• 沸点: N/A
• 分子式: ZrC
• 熔点: N/A
• 闪点: N/A

碳化锆用途

1.碳化锆是一种重要的高熔点、高强度和耐腐蚀的高温结构材料。可用作电极、耐火坩埚和阴电子发射材料。用于多元合金以提高机械强度，也是生产金属锆、四氯化锆的原料。

2.用于多元合金以提高机械强度，它是由锆矿制备锆的重要中间产品，同时也是生产金属锆、四氯化锆的原料。碳化锆陶瓷用于电源、耐热坩埚和阴极电子发光材料。

碳化锆名称

• 中文名: 碳化锆
• 英文名: Zirconium carbide

碳化锆物理化学性质

• 分子式: ZrC
• 分子量: 103.23
• 稳定性:

  在高温下可与氯气反应生成四氯化锆，在700ºC以上可氧化成氧化锆。能溶于氧化性酸，不溶于水或盐酸，能与氧化剂反应。

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  一、物性数据

  1. 性状：硬质暗灰色金属固体。

  2. 密度(g/mL,25/4℃）：6.73

  3. 相对蒸汽密度（g/mL,空气=1）：

  4. 熔点（ºC）：3532

  5. 沸点（ºC,常压）：5100

  6. 沸点（ºC,5.2kPa）：

  7. 折射率：

  8. 闪点（ºC）：

  9. 比旋光度（º）：

  10. 自燃点或引燃温度（ºC）：

  11. 蒸气压（kPa,25ºC）：

  12. 饱和蒸气压（kPa,60ºC）：

  13. 燃烧热（KJ/mol）：

  14. 临界温度（ºC）：

  15. 临界压力（KPa）：

  16. 油水（辛醇/水）分配系数的对数值：

  17. 爆炸上限（%,V/V）：

  18. 爆炸下限（%,V/V）：

  19. 溶解性：不溶于盐酸，可溶于硝酸和氢氟酸，也溶于含有双氧水的氢氟酸及热硫酸中。

  20. 晶格常数：a=0.46983nm

  21. 莫氏硬度：8~9

  22. 显微硬度（kg/mm2）：2700

碳化锆制备

1.以氧化锫和木炭为原料。将两者混合，放入碳化炉的石墨坩埚中，在氢气气氛中加热至2400ºC，使其反应后即制得碳化锆。也可用二氧化锆和炭黑充分混合，加压成型，在感应加的石墨坩埚中，同样在氢气气氛下加热至1800ºC后，加入1%～2%的炭黑，再在真空中于1700～1900ºC退火，即制得碳化锆。或者以氧化锆和金属镁为原料，将两者混合，装入可循环的反应器中，连续通入甲烷气，并升温至750ºC然后用盐酸酸洗除去副产物，制得碳化锆。

2.辅助金属浴法。用钴为辅助金属，金属浴组成为锆和钴，按比例1∶6添加到石墨坩埚中，在上面覆盖石墨粉，以氢气作为保护气体在塔曼炉中加热，先在5min之内快速升温到1500℃，然后在15min之内升温到2000℃，保持该温度30min，再经2h冷却至室温。将反应的产物粉碎，用热的盐酸处理，使钴溶解除掉。过量的石墨用氢氟酸处理加以分离。

3.气相反应法。将四氯化锆的蒸气和烃(甲烷、苯等)的气体用氢气混合均匀后，通入直接通电加热到1700～2400℃的钨丝上，使其反应，就可析出碳化锆，其结晶形态随反应条件的不同而不同。

4.氧化锆还原法　以氧化锆和木炭为原料制备碳化锆，反应式如下。

将78.8%的氧化锆（ＺｒＯ２）和21.2%的木炭充分混合，放入碳化炉的石墨坩埚中，在氢气气氛中加热至2400℃，使其反应后即制得碳化锆。

5.镁热还原法　以氧化锆和金属镁为原料制备碳化锆，反应式如下。

将二氧化锆和活性金属镁按摩尔比1:2充分混合，装入可循环的反应器中，连续通入甲烷气，并控制升温速度20℃/min，升温至750℃，保温0.5h。然后用盐酸酸洗除去副产物，制得碳化锆微粉末。