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Carbure d'hafnium

__ Hf4+     __ C4−
Structure du carbure d'hafnium(IV)
Identification
No CAS 12069-85-1
No ECHA 100.031.910
No CE 235-114-1
PubChem 16212551
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule CHfHfC
Masse molaire[1] 190,5 ± 0,02 g/mol
C 6,3 %, Hf 93,7 %,
Propriétés physiques
T° fusion 3 890 °C[2]
Masse volumique 12,2 g·cm-3[2]
Cristallographie
Système cristallin Cubique
Classe cristalline ou groupe d’espace (no 225)
Structure type Halite
Précautions
SGH[2]
SGH02 : Inflammable
Attention
H228, P210, P240, P241 et P280
Transport[2]
-
   3178   
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
 

Le carbure d'hafnium est une famille de composés binaires de carbone et d'hafnium ayant la formule chimique générique HfCx, où x est généralement compris entre 0,5 et 1 ; x = 0.5 correspond ainsi au carbure d'hafnium(II) Hf2C tandis que x = 1 correspond au carbure d'hafnium(IV). Il présente une structure cristalline de type sel gemme pour toutes les valeurs de x[3].

Ce sont des céramiques ultraréfractaires dont la température de fusion atteint environ 3 890 °C. Ils sont cependant assez sensibles à l'oxydation, qui commence dès 430 °C[4].

Le carbure d'hafnium pulvérulent est obtenu par réduction de l'oxyde d'hafnium(IV) avec du carbone de 1 800 à 2 000 °C. L'élimination de tout l'oxygène demande un long temps de traitement. Il est également possible de déposer des couches minces de carbure d'hafnium de haute pureté par dépôt chimique en phase vapeur à partir d'un mélange de méthane, d'hydrogène et de tétrachlorure d'hafnium. La production des carbures d'hafnium reste techniquement compliquée et coûteuse, ce qui limite les applications de ces matériaux malgré leurs propriétés intéressantes, notamment leur dureté (voisine de 9 sur l'échelle de Mohs) et leur température de fusion élevées.

Les HfCx sont paramagnétiques pour x ≤ 0,8 et deviennent diamagnétiques pour x > 0,8. Le carbure de tantale présente le comportement inverse bien qu'il partage la même structure cristalline que le carbure de hafnium[5].

Notes et références

  1. ↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. ↑ a b c d et e Carbure d'hafnium(IV), fiche consultée le 15 octobre 2013 sur le site d'Alfa Aesar.
  3. ↑ (en) A.A. Lavrentyev, B.V. Gabrelian, V.B. Vorzhev, I.Ya. Nikiforov, O.Yu. Khyzhun et J.J. Rehr, « Electronic structure of cubic HfxTa1–xCy carbides from X-ray spectroscopy studies and cluster self-consistent calculations », Journal of Alloys and Compounds, vol. 462, nos 1-2,‎ , p. 4-10 (lire en ligne) DOI 10.1016/j.jallcom.2007.08.018
  4. ↑ (en) Shiro Shimada, Michio Inagaki et Kunihito Matsui, « Oxidation Kinetics of Hafnium Carbide in the Temperature Range of 480 to 600 °C », Journal of the American Ceramic Society, vol. 75, no 10,‎ , p. 2671-2678 (lire en ligne) DOI 10.1111/j.1151-2916.1992.tb05487.x
  5. ↑ (en) Aleksandr Ivanovich Gusev, Andreĭ Andreevich Rempel et Andreas J. Magerl, « Disorder and order in strongly nonstoichiometric compounds: transition metal carbides, nitrides, and oxides », Springer (2001), pp. 513–516. (ISBN 978-3-540-41817-7). Consulté le 3 mai 2011.
Hf(II)
Hf(III)
Hf(IV)
Organohafnium(IV)
source: https://fr.wikipedia.org/wiki/Carbure_d%27hafnium