Aluminiumcarbide is een anorganischbinaire koolstofverbinding met aluminium. De chemische formule is geschreven als Al4C3, het ziet eruit als een lichtgeel of bruin kristal met een complex structureel rooster. Het is bestand tegen temperaturen tot 1400 ° C bij een dichtheid van 2,36 g / cm³. Het rooster bevat koolstofatomen als afzonderlijke koolstofanionen. Deze verbinding wordt verkregen door directe reactie van koolstof met aluminium in een boogoven, en een kleine hoeveelheid ervan is ook aanwezig in onzuiverheden van calciumcarbide van industriële oorsprong.
Aluminiumcarbide: kenmerken en toepassing
Elektrolytische productie van aluminiumimpliceert de toewijzing van deze verbinding als corrosief product in grafietelektroden. Wanneer aluminiumcarbide reageert met water of verdund zuur, wordt methaan gevormd. Bovendien reageert de verbinding met zuurstof en waterstof en in het geval van interactie met water en natriumhydroxideconcentraat wordt een complex zout gevormd, methaan en natriumtetrahydroxoaluminaat genoemd. Natuurlijk heeft de verbinding specifieke fysische eigenschappen, dit verwijst naar brekingsindices gerelateerd aan de natrium-D-lijn en die 20 ° C bereikt. Tegelijkertijd wordt rekening gehouden met de standaard Gibbs-energie en de standaardentropie van formatie; deze waarden bereiken 196 en 88,95 J / mol / K. Het verkrijgen van deze verbinding is mogelijk als een ongewenst product bij complexe chemische reacties.
In het bijzonder in metaalmatrixverbindingen op basis van een aluminiummatrix en versterkt met metaalcarbiden zoals boorcarbide en siliciumcarbide kunnen ervoor zorgen dat aluminiumcarbide als een ongewenst element verschijnt. Een vergelijkbare situatie is mogelijk in het geval van koolstofvezel, die bij reactie met een aluminiummatrix bij temperaturen boven 500 ° C ook de betreffende verbinding vrijgeeft. Tijdens de chemische reactie tussen gegoten aluminium en siliciumcarbide kan een laag aluminiumcarbide verschijnen, deze bedekt siliciumcarbidedeeltjes en vermindert de sterkte van het materiaal.
Dit effect kan echter worden verminderd.door siliciumdeeltjes te coaten met een geschikt oxide of deze vooraf te oxideren om een siliciumdioxidebekleding te vormen. Om te bepalen hoeveel tritium aanwezig is in water, wordt de verbinding gehydrolyseerd, resulterend in aluminiumcarbide methaan. In dit geval wordt de verbinding gebruikt als een chemisch reagens; bij reactie met gesuspendeerd water wordt een tritium- en methaanverbinding verkregen. Aluminiumcarbide verspreid over de aluminiummatrix helpt de dichtheid van het materiaal te behouden, vooral als het wordt gecombineerd met siliciumcarbidedeeltjes.
Aluminium Carbide composietmaterialenkan worden verkregen dankzij mechanische legeringen op basis van aluminiumpoeder en grafietdeeltjes. Samen met dit, wordt de verbinding gebruikt als een schuurmiddel voor het snijden van high-speed gereedschappen, waardoor ze de hardheid van topaas krijgen. Een ander toepassingsgebied van de verbinding is pyrotechniek, hier kunt u het effect van een vuurvlieg krijgen, wat zich uit in het overmatige uiterlijk van vonken. Merk op dat het op verschillende tijdstippen in de pyrotechniek altijd met verschillende intensiteiten is gebruikt. Over het algemeen wordt deze verbinding veel gebruikt in de chemische industrie en productie. Dit is te wijten aan de chemische eigenschappen van aluminiumcarbide, waardoor het unieke eigenschappen heeft die niet kenmerkend zijn voor andere soorten verbindingen van de carbidegroep.
