Aluminiumcarbid er en uorganiskbinære forbindelser af carbon med aluminium. Dens kemiske formel er skrevet som Al4C3, det ligner en lysegul eller brun krystal, som har et komplekst strukturelt gitter. Det er i stand til at modstå en temperaturstigning på op til 1400 ° C ved en tæthed på 2,36 g / cm³. Som en del af sit gitter er carbonatomer til stede som diskrete carbonanioner. Denne forbindelse opnås ved direkte reaktion af carbon med aluminium i en lysovn, og også dens ubetydelige mængde er til stede i urenheder af calciumcarbid af teknisk oprindelse.
Aluminiumcarbid: egenskaber og anvendelse
Elektrolytisk aluminiumproduktionindebærer isoleringen af denne forbindelse som et ætsende produkt i grafitelektroder. I tilfælde af, at aluminiumcarbid reagerer med vand eller fortyndet syre, dannes methan. Herudover reagerer forbindelsen med oxygen og hydrogen, og i tilfælde af interaktion med vand og et natriumhydroxidkoncentrat dannes et komplekst salt kaldet tetrahydroxoaluminat af methan og natrium. Naturligvis har forbindelsen specifikke fysiske egenskaber, dette refererer til brydningsindekserne relateret til natrium-D-linjen og når 20 ° C. Samtidig tages der hensyn til standard Gibbs energi og standard entropi af dannelse, idet disse parametre når 196 og 88,95 J / mol / K. Fremstillingen af denne forbindelse er mulig som et uønsket produkt i komplekse kemiske reaktioner.
Især i metalmatrixledd baseret på en aluminiummatrix og forstærket med metalcarbider, såsom borcarbid og siliciumcarbid, kan bidrage til forekomsten af aluminiumcarbid som et uønsket element. En lignende situation er mulig i tilfælde af carbonholdig fiber, som ved reaktion med en matrix af aluminium ved temperaturer over 500 ° C også frigiver den pågældende forbindelse. Under gennemgangen af den kemiske reaktion mellem støbt aluminium og siliciumcarbid kan et aluminiumcarbidlag dannes, det vil dække siliciumcarbidpartikler og reducere materialets styrke.
Denne effekt kan dog reduceresved at belægge siliciumpartiklerne med et egnet oxid eller foroxider dem for at danne en kvartscoating. For at bestemme, hvor meget tritium er i vandet, hydrolyseres forbindelsen, hvilket resulterer i aluminiumcarbidmetan. I dette tilfælde anvendes forbindelsen som et kemisk reagens, en reaktion med suspenderet vand frembringer en tritium-methanforbindelse. Aluminiumkarbid, spredt gennem en aluminiummatrix, hjælper med at opretholde materialets tæthed, især hvis den kombineres med siliciumcarbidpartikler.
Kompositmaterialer af aluminiumcarbidkan opnås takket være mekaniske legeringer baseret på aluminiumpulver og grafitpartikler. Sammen med dette anvendes forbindelsen som et slibemiddel til skæring af højhastighedsværktøjer, hvilket giver dem hårdheden af topaz. Et andet anvendelsesområde for forbindelsen er pyroteknologi, her giver det dig mulighed for at få effekten af en ildflue, der udtrykkes i gnistens overdrevne udseende. Bemærk, at det på forskellige tidspunkter i pyroteknikken altid har været brugt med varierende intensitet. Generelt er denne forbindelse meget udbredt i den kemiske industri og fremstilling. Dette skyldes de kemiske egenskaber ved aluminiumcarbid, der giver sine unikke egenskaber, som ikke er karakteristiske for andre typer forbindelser af carbidgruppen.
