Niobcarbid
Niobcarbid ist eine intermetallische Verbindung aus Niob und Kohlenstoff mit der Summenformel NbC aus der Gruppe der Carbide. In der Natur ist Niobcarbid sehr selten als Mineral Niobocarbid zu finden.[4][5]
| Kristallstruktur | |||||||||||||
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| _ Nb4+ _ C4− | |||||||||||||
| Allgemeines | |||||||||||||
| Name | Niobcarbid | ||||||||||||
| Verhältnisformel | NbC | ||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
grauer geruchloser Feststoff[1] | ||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||
| Molare Masse | 104,91 g·mol−1 | ||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest[1] | ||||||||||||
| Dichte |
7,60 g·cm−3[1] | ||||||||||||
| Schmelzpunkt | |||||||||||||
| Siedepunkt |
4300 °C[2] | ||||||||||||
| Löslichkeit |
nahezu unlöslich in Wasser[1] | ||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||
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| MAK |
Schweiz: 5 mg·m−3 (gemessen als einatembarer Staub)[3] | ||||||||||||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||
Darstellung
BearbeitenNiobcarbid wird durch Umsetzung von Niob- mit Kohlenstoffpulver im Vakuum oder einer Wasserstoffschutzatmosphäre dargestellt.[6]
Kleine Mengen der Niobcarbid können aus Niobdrähten bei Temperaturen über 2500 °C in einer Wasserstoffatmosphäre mit Zusatz geringer Mengen von Kohlenwasserstoffen (z. B. Toluol, Methan, Acetylen) erhalten werden. Ebenfalls möglich ist die Herstellung durch Reaktion von Nioboxiden und Kohlenstoff.[6]
Eigenschaften und Verwendung
BearbeitenNiobcarbid ist ein eisengraues bis dunkelgraues Pulver, das im kompakten, gesinterten Zustand mehr oder weniger metallisch glänzt. Durch Anlauffarben ist es manchmal oberflächlich braun bis gelblich gefärbt.[6] Es hat einen Homogenitätsbereich von NbC0,7 bis NbC0,99 und oxidiert ab 800 °C.[7] Es hat eine kubische Kristallstruktur vom Natriumchloridtyp mit der Raumgruppe Fm3m (Raumgruppen-Nr. 225).[8] Es hat eine Mohshärte von 9+, ist damit ein Hartstoff und ist löslich in einer Mischung von Flusssäure und Salpetersäure.[9] Mit Nb2C ist ein weiteres Niobcarbid (CAS-Nummer 12011-99-3) mit hexagonaler Kristallstruktur und einer Schmelztemperatur von 3080 °C bekannt.[2]
Verwendung
BearbeitenNiobcarbid wird als Zusatz zu Spezialstählen (es erhöht die Verschleißfestigkeit, wodurch diese Stähle zum Beispiel für Kolbenringe eingesetzt werden[10]), zur Beschichtung von Graphit für Kernreaktoren und als Sputtermaterial zur Herstellung von Halbleiterfilmen verwendet.[9]
Aus Niobcarbid und Niob(V)-oxid wird bei 2000 °C reines Niob gewonnen.[11]
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b c d e f g Datenblatt Niobium carbide, 99+% (metals basis) bei Alfa Aesar, abgerufen am 27. Juni 2013 (Seite nicht mehr abrufbar).
- ↑ a b W. M. Haynes, David R. Lide, Thomas J. Bruno: CRC Handbook of Chemistry and Physics 2012–2013. CRC Press, 2012, ISBN 1-4398-8049-2, S. 4–78 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 12069-94-2 bzw. Niobcarbid), abgerufen am 2. November 2015.
- ↑ Mineralienatlas:Niobocarbid
- ↑ Niobocarbide. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (handbookofmineralogy.org [PDF; 62 kB; abgerufen am 24. Februar 2018]).
- ↑ a b c Georg Brauer (Hrsg.) u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band III, Ferdinand Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1475.
- ↑ Hugh O. Pierson: Handbook of Chemical Vapor Deposition, 2nd Edition: Principles, Technology ... William Andrew, 1999, ISBN 0-08-094668-2, S. 241 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ Roger Blachnik (Hrsg.): Taschenbuch für Chemiker und Physiker. Begründet von Jean d’Ans, Ellen Lax. 4., neubearbeitete und revidierte Auflage. Band 3: Elemente, anorganische Verbindungen und Materialien, Minerale. Springer, Berlin 1998, ISBN 3-540-60035-3, S. 632 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ a b Dale L. Perry: Handbook of Inorganic Compounds, Second Edition. Taylor & Francis, 2011, ISBN 1-4398-1462-7, S. 488 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ Ernst Brunhuber, Stephan Hasse: Giesserei-Lexikon. Fachverlag Schiele & Schoen, 2001, ISBN 3-7949-0655-1, S. 909 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ Karl-Heinz Lautenschläger: Taschenbuch der Chemie. Harri Deutsch Verlag, 2007, ISBN 978-3-8171-1761-1, S. 554 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).