Ալյումինի կարբիդ

**Ալյումինի կարբիդ,** ալյումինի և ածխածնի երկտարր անօրգանական միացությունը։ Քիմիական բանաձևը՝ Al4C3: Այն ունի բաց դեղինից մինչև շագանակագույն բյուրեղների տեսք։ Կայուն է մինչև 1400°C: Այն հիդրոլիզի է ենթարկվում՝ առաջացնելով ալյումինի հիդրօքսիդ և մեթան։

## Կառուցվածք
Ալյումինի կարբիդն ունի անսովոր բյուրեղային կառուցվածք, որը բաղկացած է Al2C-ի և  Al2C2-ի փոփոխվող շերտերից: Ալյումինի յուրաքանչյուր ատոմ կոորդինացված է ածխածնի 4 ատոմների հետ՝ քառաեզր դասավորություն տալու համար: Ածխածնի ատոմները գոյություն ունեն 2 տարբեր կապող միջավայրերում. մեկը ալյումինի  6 ատոմներից կազմված դեֆորմացված ութանիստ է 217 պիկոմետր հեռավորության վրա: Մյուսը աղավաղված եռանկյուն երկպիրամիդային կառուցվածք է՝ բաղկացած ալյումինի 4 ատոմներից համապատասխան 190–194 պիկոմետրին և ալյումինի հինգերորդ ատոմը՝ 221 պիկոմետրին։ Մյուս կարբիդները (IUPAC նոմենկլատուրա՝ մեթիդներ) նույնպես ունեն բարդ կառուցվածք։

### Ռեակցիաներ
Ալյումինի կարբիդը հիդրոլիզվում է մեթանի էվոլյուցիայի հետ: Ռեակցիան ընթանում է սենյակային ջերմաստիճանում, բայց տաքացման միջոցով արագ արագանում է։ 
: Al4C3 + 12 H2O → 4 Al(OH)3 + 3 CH4

Նմանատիպ ռեակցիաները տեղի են ունենում այլ պրոտիկ ռեագենտների հետ․
: Al4C3 + 12 HCl → 4 AlCl3 + 3 CH4

Ռեակտիվ տաք իզոստատիկ սեղմում (խփում) ≈40 ՄՊա Ti, Al4C3 գրաֆիտի համապատասխան խառնուրդների վրա, 15 ժամ 1300 °C ջերմաստիճանում, ստացվում է Ti2AlC0.5N0.5-ի գերակշռող միաֆազ նմուշներ, 30 ժամ 1300 °C նախնական ելքի դեպքում Ti2AlC0.5N0.5 (տիտանի ալյումինի կարբիդ) փուլային նմուշներ։

## Ստացում
Ալյումինի կարբիդը առաջանում է ալյումինի և ածխածնի անմիջական արձագանքով էլեկտրական աղեղային վառարանում։
: 4 Al + 3&nbsp;C → Al4C3

Այլընտրանքային ռեակցիան սկսվում է կավահողից, սակայն այն ավելի քիչ բարենպաստ է ածխածնի մոնօքսիդի առաջացման պատճառով:
: 2 Al2O3 + 9&nbsp;C → Al4C3 + 6 CO

Սիլիցիումի կարբիդը նույնպես փոխազդում է ալյումինի հետ՝ առաջացնելով Al4C3: Այս փոխակերպումը սահմանափակում է SiC-ի մեխանիկական կիրառությունները, քանի որ Al4C3-ն ավելի փխրուն է, քան SiC-ն։ 
: 4 Al + 3 SiC → Al4C3 + 3 Si
Սիլիցիումի կարբիդով ամրացված ալյումինի մատրիցային կոմպոզիտներում սիլիցիումի կարբիդի և հալած ալյումինի միջև քիմիական ռեակցիաները առաջացնում են ալյումինի կարբիդի շերտ սիլիցիումի կարբիդի մասնիկների վրա, ինչը նվազեցնում է նյութի ուժը, թեև մեծացնում է SiC մասնիկների թրջելիությունը։ Այս միտումը կարելի է նվազեցնել՝ սիլիցիումի կարբիդի մասնիկները պատելով համապատասխան օքսիդով կամ նիտրիդով, մասնիկների նախաօքսիդացում՝ սիլիցիումի ծածկույթ ստեղծելու համար, կամ օգտագործելով մետաղի շերտ։

Ալյումին-ալյումինի կարբիդ կոմպոզիտային նյութ կարելի է պատրաստել մեխանիկական համաձուլվածքով, ալյումինի փոշին գրաֆիտի մասնիկների հետ խառնելով։

## Արտադրություն
Ալյումինի կարբիդի փոքր քանակությունը տեխնիկական կալցիումի կարբիդի ընդհանուր խառնուրդն է: Ալյումինի էլեկտրոլիտային արտադրության մեջ ալյումինի կարբիդը ձևավորվում է որպես գրաֆիտի էլեկտրոդների կոռոզիայից արտադրանք։

Ոչ մետաղական կարբիդներով (սիլիցիումի կարբիդ, բորի կարբիդ և այլն) կամ ածխածնային մանրաթելերով ամրացված ալյումինի մատրիցով հիմնված մետաղական մատրիցային կոմպոզիտներում, ալյումինի կարբիդը հաճախ ձևավորվում է որպես անցանկալի արտադրություն: Ածխածնային մանրաթելի դեպքում այն ​​փոխազդում է ալյումինի մատրիցայով 500 °C-ից բարձր ջերմաստիճանում, մանրաթելի ավելի լավ թրջումը և քիմիական ռեակցիայի արգելակումը կարելի է ստանալ՝ այն ծածկելով, օրինակ. տիտանի բորիդով:

## Հավելված
Ալյումինի կարբիդի մասնիկները, որոնք մանր ցրված են ալյումինի մատրիցայով, նվազեցնում են նյութի հոսունությունը, հատկապես սիլիցիումի կարբիդի մասնիկների հետ համատեղ։ Այն ունի մոտավորապես նույն կարծրությունը, ինչ տոպազը։

## Ծանոթագրություններ

Կատեգորիա:Ալյումինի միացություններ
Կատեգորիա:Կարբիդներ