Карбид ниобия

Карбид ниобия — бинарное неорганическое соединение металла ниобия и углерода с формулой NbС, серые или чёрные кристаллы, не растворимые в воде.

Карбид ниобия
Общие
Систематическое наименование	Карбид ниобия
Традиционные названия	Углеродистый ниобий
Хим. формула	NbC
Физические свойства
Состояние	серые или чёрные кристаллы
Молярная масса	104,92 г/моль
Плотность	7,82 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	3390; 3497; 3500; 3900 °C
• кипения	4300 °C
Энтальпия
• образования	-135 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	12069-94-2
Рег. номер EINECS	235-117-8
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

ПолучениеПравить

• Нагревание смеси угля и порошкообразного ниобия:

$\mathsf{N}\mathsf{b}\mathsf{+}\mathsf{C}\stackrel{{\mathsf{1700}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{N}\mathsf{b}\mathsf{C}$${\mathsf {Nb+C\ {\xrightarrow {1700^{o}C}}\ NbC}}$ 

• Нагревание смеси угля и оксида ниобия(V):

$\mathsf{N}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{7}\mathsf{C}\stackrel{{\mathsf{1200}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{b}\mathsf{C}\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{C}\mathsf{O}$${\mathsf {Nb_{2}O_{5}+7C\ {\xrightarrow {1200^{o}C}}\ 2NbC+5CO}}$ 

Физические свойстваПравить

Карбид ниобия образует серые или чёрные кристаллы кубической сингонии, пространственная группа F m3m, параметры ячейки a = 0,4458 нм, Z = 4.

В зависимости от способа получения продукт имеет значительные отклонения от стехиометрического состава.

В зависимости от состава при ≈12°К переходит в сверхпроводящее состояние.

Химические свойстваПравить

• При нагревании на воздухе загораются:

$\mathsf{4}\mathsf{N}\mathsf{b}\mathsf{C}\mathsf{+}\mathsf{9}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{\mathsf{T}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {4NbC+9O_{2}\ {\xrightarrow {T}}\ 2Nb_{2}O_{5}+4CO_{2}}}$ 

ПрименениеПравить

Карбид ниобия способен образовывать тонкие плёнки на многих материалах, включая графит. Слой этого вещества толщиной всего 0,5 мм защищает от коррозии даже при высоких температурах. Поэтому покрытие карбидом ниобия используют в ракетах и турбинах, а также наносят на рабочую поверхность режущих инструментов с целью увеличения твёрдости стали.

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.
• Неорганическая химия / под ред. Ю.Д. Третьякова. — М.: Академия, 2007. — Т. 3. — 352 с.