Niobcarbid

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Kristallstruktur
Strukturformel von Niobcarbid
__ Nb4+     __ C4−
Allgemeines
Name Niobcarbid
Verhältnisformel NbC
Kurzbeschreibung

grauer geruchloser Feststoff[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12069-94-2
EG-Nummer 235-117-8
ECHA-InfoCard 100.031.913
Wikidata Q2348776
Eigenschaften
Molare Masse 104,91 g·mol−1
Aggregatzustand

fest[1]

Dichte

7,60 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

3500 °C[1]

Siedepunkt

4300 °C[2]

Löslichkeit

nahezu unlöslich in Wasser[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
02 – Leicht-/Hochentzündlich

Achtung

H- und P-Sätze H: 228
P: 210​‐​241​‐​280​‐​240​‐​370+378 [1]
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.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

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]

Darstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Niobcarbid wird durch Umsetzung von Niob- mit Kohlenstoffpulver im Vakuum oder einer Wasserstoff-Schutzatmosphäre dargestellt.[6]

Kleine Mengen der Niobcarbid können aus Niob-Drähten bei Temperaturen über 2500 °C in einer Wasserstoff-Atmosphäre 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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Niobcarbid 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 ein kubisches Kristallstruktur vom Natriumchloridtyp mit der Raumgruppe Fm3m.[8] Es hat eine Mohs-Härte 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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Niobcarbid wird als Zusatz zu Spezialstählen (es erhöht die Verschleißfestigkeit, wodurch diese Stähle wird 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 | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d e f g Datenblatt Niobium carbide, 99+% (metals basis) bei AlfaAesar, abgerufen am 27. Juni 2013 (PDF) (JavaScript erforderlich).
  2. 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).
  3. Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (SUVA): Grenzwerte am Arbeitsplatz 2015 – MAK-Werte, BAT-Werte, Grenzwerte für physikalische Einwirkungen, abgerufen am 2. November 2015.
  4. Mineralienatlas:Niobocarbid
  5. 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]).
  6. a b c Georg Brauer: Handbuch der präparativen anorganischen Chemie. 3., umgearb. Auflage. Band III. Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1475.
  7. 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).
  8. Roger Blachnik (Hrsg.): Taschenbuch für Chemiker und Physiker. Band III: Elemente, anorganische Verbindungen und Materialien, Minerale. begründet von Jean d’Ans, Ellen Lax. 4., neubearbeitete und revidierte Auflage. Springer, Berlin 1998, ISBN 3-540-60035-3, S. 632 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  9. 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).
  10. Ernst Brunhuber, Stephan Hasse: Giesserei-Lexikon. Fachverlag Schiele & Schoen, 2001, ISBN 3-7949-0655-1, S. 909 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  11. Karl-Heinz Lautenschläger: Taschenbuch der Chemie. Harri Deutsch Verlag, 2007, ISBN 978-3-8171-1761-1, S. 554 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).