Niobcarbid

Kristallstruktur
Strukturformel von Niobcarbid
Vorlage:Farbe Nb4+ 0 Vorlage:Farbe C4−
Allgemeines
Name	Niobcarbid
Verhältnisformel	NbC
Kurzbeschreibung	grauer geruchloser Feststoff<ref name="Alfa" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 235-117-8 ECHA-InfoCard 100.031.913 PubChem DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	104,91 g·mol−1
Aggregatzustand	fest<ref name="Alfa" />
Dichte	7,60 g·cm−3<ref name="Alfa" />
Schmelzpunkt	3500 °C<ref name="Alfa" />
Siedepunkt	4300 °C<ref name="W. M. Haynes">W. M. Haynes, David R. Lide, Thomas J. Bruno: CRC Handbook of Chemistry and Physics 2012–2013. CRC Press, 2012, ISBN 1-4398-8049-2, S. 4–78 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref>
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser<ref name="Alfa" />
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="Alfa">Datenblatt Niobium carbide, 99+% (metals basis) bei Alfa AesarVorlage:Abrufdatum (Seite nicht mehr abrufbar).</ref> Achtung H- und P-Sätze H: 228 P: 210​‐​241​‐​280​‐​240​‐​370+378<ref name="Alfa" />
MAK	Schweiz: 5 mg·m−3 (gemessen als einatembarer Staub)<ref>Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 12069-94-2 bzw. Niobcarbid)Vorlage:Abrufdatum</ref>
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Niobcarbid ist eine intermetallische Verbindung aus Niob und Kohlenstoff mit der Summenformel NbC aus der Gruppe der Carbide. In der Natur ist Niobcarbid sehr selten als Mineral Niobocarbid zu finden.<ref>Mineralienatlas:Niobocarbid</ref><ref>Niobocarbide. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (handbookofmineralogy.org [PDF; 62 kB; abgerufen am 24. Februar 2018]). </ref>

Darstellung

Niobcarbid wird durch Umsetzung von Niob- mit Kohlenstoffpulver im Vakuum oder einer Wasserstoffschutzatmosphäre dargestellt.<ref name="brauer">Georg Brauer (Hrsg.) u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band III, Ferdinand Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1475.</ref>

<math>\mathrm{Nb + C \longrightarrow NbC}</math>

Kleine Mengen der Niobcarbid können aus Niobdrähten bei Temperaturen über 2500 °C in einer Wasserstoffatmosphäre mit Zusatz geringer Mengen von Kohlenwasserstoffen (z. B. Toluol, Methan, Acetylen) erhalten werden. Ebenfalls möglich ist die Herstellung durch Reaktion von Nioboxiden und Kohlenstoff.<ref name="brauer" />

Eigenschaften und Verwendung

Niobcarbid ist ein eisengraues bis dunkelgraues Pulver, das im kompakten, gesinterten Zustand mehr oder weniger metallisch glänzt. Durch Anlauffarben ist es manchmal oberflächlich braun bis gelblich gefärbt.<ref name="brauer"/> Es hat einen Homogenitätsbereich von NbC_0,7 bis NbC_0,99 und oxidiert ab 800 °C.<ref name="Hugh O. Pierson">Hugh O. Pierson: Handbook of Chemical Vapor Deposition, 2nd Edition: Principles, Technology ... William Andrew, 1999, ISBN 0-08-094668-2, S. 241 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref> Es hat eine kubische Kristallstruktur vom Natriumchloridtyp mit der Raumgruppe Fm3m (Raumgruppen-Nr. 225)Vorlage:Raumgruppe/225.<ref name="Jean d’Ans, Ellen Lax, Roger Blachnik"></ref> Es hat eine Mohshärte von 9+, ist damit ein Hartstoff und ist löslich in einer Mischung von Flusssäure und Salpetersäure.<ref name="Dale L. Perry">Dale L. Perry: Handbook of Inorganic Compounds, Second Edition. Taylor & Francis, 2011, ISBN 1-4398-1462-7, S. 488 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref> Mit Nb₂C ist ein weiteres Niobcarbid (CAS-Nummer Vorlage:CASRN) mit hexagonaler Kristallstruktur und einer Schmelztemperatur von 3080 °C bekannt.<ref name="W. M. Haynes" />

Verwendung

Niobcarbid wird als Zusatz zu Spezialstählen (es erhöht die Verschleißfestigkeit, wodurch diese Stähle zum Beispiel für Kolbenringe eingesetzt werden<ref name="Ernst Brunhuber, Stephan Hasse">Ernst Brunhuber, Stephan Hasse: Giesserei-Lexikon. Fachverlag Schiele & Schoen, 2001, ISBN 3-7949-0655-1, S. 909 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref>), zur Beschichtung von Graphit für Kernreaktoren und als Sputtermaterial zur Herstellung von Halbleiterfilmen verwendet.<ref name="Dale L. Perry" />

Aus Niobcarbid und Niob(V)-oxid wird bei 2000 °C reines Niob gewonnen.<ref name="Karl-Heinz Lautenschläger">Karl-Heinz Lautenschläger: Taschenbuch der Chemie. Harri Deutsch Verlag, 2007, ISBN 978-3-8171-1761-1, S. 554 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref>

<math>\mathrm{Nb_2O_5 + 5 \ NbC \longrightarrow 7 \ Nb + 5 \ CO}</math>

Einzelnachweise

<references/>