کاربید زیرکونیوم چیست؟

کاربید زیرکونیوم یک ماده سرامیکی نسوز به شکل جامد یا پودر خاکستری رنگ است که بسیار سخت بوده و به صورت تجاری در بیت ابزار برای برش ابزار استفاده می شود و معمولاً با پخت فرآوری می شود.این ماده شکل ظاهری یک پودر متالیک خاکستری با ساختار بلور مکعب دارد و بسیار مقاوم در برابر خوردگی است. این کاربید فلزی انتقالی بینابینی گروه IV همچنین عضوی از سرامیک های با درجه حرارت فوق العاده بالا یا (UHTC) می باشد.

به دلیل وجود پیوند فلزی، دارای هدایت حرارتی و رسانایی الکتریکی است، که هر دو خاصیت مشابه فلز زیرکونیوم هستند. پیوند کووالانسی قوی Zr-C به این ماده یک نقطه ذوب بسیار بالا، مدول بالا و سختی می دهد. این ماده در مقایسه با سایر کاربیدها مانند WC تراکم ساختاری کمتری دارد.

زیرکونیوم کاربید برای استفاده در وسایل نقلیه، موتورهای موشکی یا اسکرام جت یا وسایل نقلیه مافوق صوت که در آنها توانایی های تحمل بار چگالی کم و دمای بالا ضروری است، مناسب می باشد.مانند بیشتر کاربیدهای فلزات نسوز، زیرکونیوم کاربید زیر استوکیومتری است، یعنی حاوی جای خالی کربن است. در محتوای کربن بالاتر از تقریباً ZrC0.98، این ماده حاوی کربن آزاد می باشد و ترکیب ZrC برای نسبت کربن به فلز از 0.65 تا 0.98 متغیر است.

کاربیدهای فلزی گروه IVA TiC ZrC و SiC عملا نسبت به حمله توسط اسیدهای آبی قوی (HCl) و بازهای آبی قوی (NaOH) حتی در دمای 100 درجه سانتیگراد بی اثر هستند، با این حال، کاربید زیرکونیوم با HF واکنش نشان می دهد. مخلوط کاربید زیرکونیوم و کاربید تانتالوم یک ماده مهم سرمت است.

کاربید زیرکونیوم بدون هافنیوم و کاربید نیوبیم می توانند به عنوان پوشش نسوز در راکتورهای هسته ای استفاده شوند. به دلیل سطح مقطع جذب نوترون کم و حساسیت ضعیف به آسیب تحت تابش، به عنوان پوشش دی اکسید اورانیوم و ذرات دی اکسید توریم سوخت هسته ای به کار می روند.

این پوشش معمولاً با رسوب بخار شیمیایی حرارتی در یک راکتور بستر سیال رسوب می کند. این ماده همچنین دارای پراش پذیری بالا و ظرفیت جریان بالا در دمای بالا است.کاربید زیرکونیوم را به عنوان ماده امیدوار کننده ای برای استفاده در رادیاتورهای حرارتی، فتوولتائیک و نکات و آرایه های انتشار دهنده میدانی استفاده می کنند. این ماده همچنین به عنوان ساینده، در روکش ها، در سرمت ها، رابط های رشته ای و ابزارهای برش استفاده می شود.