Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Karbidy jsou sloučeniny kovů a nekovů s uhlíkem. U takových sloučenin má uhlík obvykle vyšší elektronegativitu než druhý prvek, který umožňuje vyloučit oxidy, halogeny a další sloučeniny uhlíku ze skupiny.

Jedná se o pevné žáruvzdorné látky, netěkavé a nerozpustné. V zásadě mají různé vlastnosti: některé, jako například karbid zlata, mohou explodovat, když se snaží nalít, a některé ze sloučenin, jako je bór, zirkon, titan, křemík a wolfram, jsou lepší než diamant v tvrdosti a nejsou citlivé na kyseliny a rozpouštědla.

Historické pozadí

První neobvyklý uhlík sloučenina, podobný karbidu, byl získán na začátku XIX století Angličan Davy. Byl to karbid draselný. Dále, v 1863, nestabilní karbid mědi byl nalezený, po 15 rokách, karbid železa.

Oficiálně, spojení “se objevil” jen u konce 19. století - francouzský Henri Moisson měl ruku v nich. Sloučeniny obdržel s pomocí voltového oblouku v elektrické peci, kterou sám vynalezl. Pro tento účel bylo použito uhlí zahřáté na horký stav, čisté kovy a jejich oxidy.

Nicméně, několik roků před Moisson, minerál cohenite, směs karbidů kobaltu, železa a karbidů niklu, byl nalezený v meteoritech. V určitém smyslu tento nález pomohl odpovědět na otázku „Co jsou to karbidy?“.

Vlastnosti připojení

Stejně jako ostatní prvky, karbidy mají určitý soubor vlastností, které z nich činí populární materiál na stavebním a inženýrském trhu.

  1. Vysoká tvrdost - na rozdíl od čistého kovu jsou sloučeniny nejtěžší, což umožňuje jejich použití v různých oblastech;
  2. Vysoká teplota tání - jsou výrazně vyšší než bod tání podobných kovů;
  3. Odolnost proti korozi . Některé možnosti jsou poměrně odolné vůči kyselinám a vnějším faktorům.
  4. Dobrá tepelná vodivost a tepelná odolnost, což umožňuje použití směsi při vysokých i nízkých teplotách;
  5. Zvýšená odolnost proti opotřebení nedovoluje, aby se části materiálu předčasně poškodily.

V závislosti na kovových a nekovových prvcích mají různé vlastnosti, které se liší v závislosti na počátečních datech.

Typy karbidů

Všechny látky lze rozdělit do tří skupin:

  1. Kovalentní forma bromu a křemíku; jsou chemicky inertní, atomy uhlíku jsou ve stavu sp-, sp2-, sp3-hybridizace. Je tvořen částečnou substitucí atomů uhlíku v diamantu atomy bromu a křemíku. Mají silnou interatomovou vazbu, vysokou teplotu tání, tepelnou odolnost, chemickou inertnost, polovodiče. Karbid bromu je poměrně tvrdý a může dokonce poškrábat diamant. Karbid křemíku je křehčí, ale chemicky odolný, oxiduje, když je vystaven kyslíku pouze při teplotách nad 1000 stupňů Celsia, rozpouští se v aqua regia a koncentrované kyselině dusičné a kyselině fluorovodíkové.
  2. Soli nebo ionty jsou sloučeniny tvořené kovy skupin I a II, stejně jako hliník, REE a aktinidy. Získávají se přímo z prvků nebo redukcí oxidů uhlíku, obvykle se rozkládají vodou a kyselinami, zatímco dochází k uvolňování uhlovodíků a hydroxidu kovu zůstává. Mají vysokou teplotu tání.
  3. Kovem podobné nebo iontově kovalentní kovy jsou sloučeniny, které jsou tvořeny přechodnými kovy skupin IV - VII, jakož i niklem, železem a kobaltem; mají střední chemickou aktivitu. V takových sloučeninách jsou malé atomy uhlíku umístěny v dutinách mezi atomy kovu. Proto název karbidové implantace. Mají vysokou pevnost a teplotu tání.

Na druhé straně se iontové sloučeniny dělí na:

  1. Methanidy jsou obvykle transparentní, nemají žádnou barvu, ve zředěných kyselinách a rozkladu vody a tvoří metan. Mezi ně patří karbid hořečnatý, hliník a beryllium.
  2. Acetylenidy - jsou aktivně hydrolyzovány a tvoří acetylen nebo etin. Nejznámější je karbid vápenatý.

Aplikace

Prvky se používají pro litinu a různé typy tvrdosti oceli, zvyšují odolnost proti opotřebení. Karbidy wolframu a titanu, jako nejtvrdší a nejvíce žáruvzdorné varianty, se používají pro výrobu řezných nástrojů, jakož i pro výrobu supertvrdých materiálů. Díky dobrým chemickým a fyzikálním vlastnostem se látky používají jako součást žárovzdorných materiálů, odporových tyčí elektrických ohřívačů a jako abrazivní materiál.

Karbid vápníku se také nazývá karbid pro svařování. Je to ideální látka pro svařování: když přichází do styku s vodou, emituje acetylen - těkavý plyn, který je základem pro svařování kyslíkem, metalizaci, řezání a pájení.

Jinými slovy, během zpracování kovu sloučenina reaguje a začíná uvolňovat obrovské množství tepla a acetylenu, který podporuje spalování. Teplota může současně dosáhnout 3150 stupňů Celsia. Při práci s látkou je nutné přísně dodržovat bezpečnostní pravidla: řádně skladovat směs, nezapomeňte, že se snadno vznítí, snažte se nedotýkat jedovatých poly.

Závěr

V závislosti na kovu mají tyto sloučeniny působivý rozsah vlastností, které se používají v různých typech výroby, zejména ve strojírenství, kovoobrábění a podobných oborech.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Obrábění kovů