Aluminiumkarbid

(aluminiumkarbid)

Aluminiumkarbid är en saltliknande förening som kännetecknas av hög smältpunkt och hårdhet. Det är också ett viktigt slipmaterial för en mängd olika applikationer. Dessutom har den hög slitstyrka och elektrisk ledningsförmåga.

Den kemiska formeln för aluminiumkarbid är Al4C3. När aluminiumatomer oxideras av CO2 bildar de Al4C3 och Al2O3. Dessa partiklar transporteras till ytan av reaktiv gas.

Aluminiumkarbid är stabil upp till 1400 grader. I vattenlösning beror dess termiska stabilitet på lösningens surhet. Vid 700°C är dess Gibbs-energi 1893.4 kJ.

Aluminiumkarbid bildas i en ugn. Kolanoder används i produktionsprocessen. Under syntesen ersätts väteatomen i metan av metallatomer. En jonbindning, även känd som en molekylbindning, bildas mellan atomerna.

Denna kemiska bindning är en permanent attraktion mellan jonerna. För att främja bildningen av karbid sker en mängd olika kemiska reaktioner. En av de tidigaste syntesprocesserna är direkt metallförkolning. Emellertid är dess nackdelar hög syntestemperatur, stor partikelstorlek och lång reaktionstid.

Ett annat sätt att syntetisera aluminiumkarbid är genom högenergikulfräsning. Dess främsta fördelar är in-situ syntes av en liten mängd Al4C3. Men dess stora brister är den höga energiförbrukningen och de ojämna pulverpartiklarna i själva kulkvarnen.

Med användning av kulmalningstekniken reducerades aluminiumkornstorleken till 30 nm. EDS-analys visade att flera Al-C-toppar detekterades i partiklarna.

(aluminiumkarbid)