Węglik cyrkonu

Właściwości

Wzór chemiczny: ZrC
Nazwa: węglik cyrkonu
Nr CAS: 12070-14-3
Masa molowa: 103,23 g/mol
Gęstość: 6,73 g/cm³
Temperatura topnienia: ok. 3530 °C
Temperatura wrzenia: ok. 5100 °C
Kolor: ciemnoszary do czarnego
Postać: drobny proszek lub gęsty materiał spiekany
Struktura krystaliczna: regularna, typu NaCl
Twardość Mohsa: 8-9
Twardość Vickersa: ok. 25,5 GPa

Węglik cyrkonu (ZrC) jest wysokowytrzymałym związkiem cyrkonu i węgla należącym do klasy wysokotopliwych węglików metali przejściowych oraz ceramiki ultrawysokotemperaturowej UHTC. Materiał jest dostępny jako drobny proszek o barwie od ciemnoszarej do czarnej lub jako gęsty spiek.

Dzięki temperaturze topnienia wynoszącej około 3530 °C oraz temperaturze wrzenia około 5100 °C węglik cyrkonu charakteryzuje się wyjątkowo wysoką odpornością termiczną i nadaje się do systemów materiałowych pracujących w ekstremalnych temperaturach.

ZrC krystalizuje w regularnej strukturze typu soli kamiennej NaCl z silnymi wiązaniami cyrkon-węgiel. Materiał osiąga twardość 8-9 w skali Mohsa, twardość Vickersa około 25,5 GPa, wysoki moduł sprężystości oraz bardzo dobrą odporność na ścieranie i zużycie mechaniczne.

W przeciwieństwie do wielu tradycyjnych materiałów ceramicznych węglik cyrkonu wykazuje metalopodobne przewodnictwo cieplne i elektryczne oraz dobrą odporność na szok termiczny. Materiał jest również odporny na działanie wielu rozcieńczonych kwasów, ciekłych metali oraz wymagających środowisk wysokotemperaturowych.

W wysokich temperaturach ZrC skutecznie absorbuje promieniowanie podczerwone, jednocześnie odbijając znaczną część światła widzialnego. Te właściwości optyczno-termiczne umożliwiają stosowanie materiału w powłokach funkcjonalnych, systemach ochrony cieplnej i specjalnych włóknach.

Produkcja przemysłowa odbywa się głównie poprzez karbotermiczną redukcję tlenku cyrkonu ZrO₂ węglem w piecach łukowych lub indukcyjnych w temperaturach powyżej około 1800 °C.

Cyrkon i jego związki mają szczególne znaczenie w lotnictwie i kosmonautyce, technice węglików spiekanych, energetyce jądrowej oraz powłokach funkcjonalnych. Chcą Państwo kupić węglik cyrkonu? Auremo udziela informacji o dostępnych stopniach czystości, wielkości cząstek i warunkach dostawy. Cyrkon cena odnosi się przede wszystkim do metalicznego cyrkonu, natomiast cena węglika cyrkonu zależy od czystości, uziarnienia, postaci produktu i ilości.

Zalety

• Ekstremalnie wysoka temperatura topnienia około 3530 °C
• Wysoka odporność termiczna w ekstremalnych warunkach pracy
• Twardość 8-9 w skali Mohsa
• Twardość Vickersa około 25,5 GPa
• Bardzo dobra odporność na ścieranie i zużycie
• Dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne
• Dobra odporność na szok termiczny
• Efektywna absorpcja promieniowania podczerwonego

Obszary zastosowania

• Ceramika ultrawysokotemperaturowa UHTC
• Materiały ochrony cieplnej dla lotnictwa i techniki kosmicznej
• Dysze rakietowe
• Wykładziny komór spalania
• Powłoki ochronne pojazdów hipersonicznych
• Dodatek do węglików spiekanych WC-Co
• Wysokowydajne materiały skrawające
• Powłoki cząstek paliwowych TRISO
• Reaktory wysokotemperaturowe
• Powłoki barierowe TBC
• Funkcjonalne powłoki absorbujące podczerwień
• Włókna magazynujące ciepło i ograniczające straty energii

Auremo oferuje węglik cyrkonu oraz inne wysokotemperaturowe materiały ceramiczne do zastosowań przemysłowych, naukowych i zaawansowanych technologicznie. W przypadku pytań dotyczących czystości, wielkości cząstek, formy dostawy lub warunków zamówienia prosimy o bezpośredni kontakt.