碳化鋯

碳化鋯是鋯的碳化物，化學式 ZrC。

碳化鋯
識別
CAS號	12070-14-3
PubChem	159434
SMILES	[Zr+4].[C-4]
EC編號	235-125-1
性質
化學式	CZr
摩爾質量	103.23 g·mol−1
外觀	無臭灰色固體[1]
密度	6.73 g·cm−3[1]
熔點	3540 °C[1]
沸點	5100 °C[2]
溶解性（水）	不溶[1]
相關物質
其他陰離子	一氮化鋯
其他陽離子	碳化鈦 碳化鉿
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

製備

和碳化鈦類似，碳化鋯可以由二氧化鋯和碳反應而成：^[3]

${\displaystyle \mathrm {ZrO_{2}+3\ C\longrightarrow ZrC+2\ CO} }$

它也可以由碳和鋯在2000 °C下直接反應而成。由於碳化鋯對氮氣很敏感，所以在燒結的時候要用極純的氬。反應中，碳會溶解到碳化鋯里，使熔點下降到3100 °C。冷卻後，溶解的碳會掉出來。^[3]

${\displaystyle \mathrm {Zr+C\longrightarrow ZrC} }$

四氯化鋯和甲烷反應，也會產生碳化鋯：^[3]

${\displaystyle \mathrm {ZrCl_{4}+\ CH_{4}\longrightarrow \ ZrC+4\ HCl} }$

性質

碳化鋯是一種無臭的灰色固體，不溶於水。^[1]它也不溶於鹽酸和硫酸，但溶於硝酸。它在800 °C 的空氣中穩定。碳化鋯的晶體結構和氯化鈉一樣。它的維氏硬度為25.5 GPa，楊氏模量為350 至440 GPa。^[4]它在250 °C以上和鹵素反應，形成四鹵化物。^[2]類似碳化鈦，碳化鋯可以形成氮氣和氧氣的固體溶液。^[5]

用處

與碳化鈦不同，碳化鋯儘管具有良好的性能，但僅用於核反應堆和聚變反應堆的燃料塗層。究其原因，可能是因為碳化鋯的價格高，且雜質難以去除。^[5]