| Carbure de niobium | |||
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| __Nb4+ __C4− Structure cristalline du carbure de niobium | |||
| Identification | |||
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| No CAS | 12069-94-2 | ||
| NoECHA | 100.031.913 | ||
| No CE | 235-117-8 | ||
| Apparence | solide cristallisé inflammable sous forme de poudre[1] | ||
| Propriétés chimiques | |||
| Formule | CNb | ||
| Masse molaire[2] | 104,917 1 ± 0,000 8 g/mol C 11,45 %, Nb 88,55 %, | ||
| Propriétés physiques | |||
| T° fusion | 3 500 °C[1] | ||
| Masse volumique | 7,6 g·cm-3[1] | ||
| Cristallographie | |||
| Système cristallin | Cubique | ||
| Classe cristalline ougroupe d’espace | Fm3m (no 225) cubique Hermann-Mauguin : | ||
| Précautions | |||
| SGH[1] | |||
 Attention H228 : Matière solide inflammable P210 : Tenir à l’écart de la chaleur/des étincelles/des flammes nues/des surfaces chaudes. — Ne pas fumer. P240 : Mise à la terre/liaison équipotentielle du récipient et du matériel de réception. P241 : Utiliser du matériel électrique/de ventilation/d’éclairage/…/antidéflagrant. P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P370+P378 : En cas d’incendie : utiliser … pour l’extinction. | |||
| SIMDUT[1] | |||
 B4, | |||
| NFPA 704[1] | |||
| Transport[1] | |||
Code Kemler : 40 : matière solide inflammable ou matière autoréactive ou matière autoéchauffante Numéro ONU : 3178 : SOLIDE INORGANIQUE INFLAMMABLE, N.S.A. Classe : 4.1 Étiquette :  4.1 : Matières solides inflammables, matières autoréactives, matières solides explosibles désensibilisées et matières qui polymérisent Emballage : Groupe d'emballageIII : matières faiblement dangereuses. | |||
| Unités duSI etCNTP, sauf indication contraire. | |||
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Lecarbure de niobium est uncomposé chimique deformule NbC. Il existe naturellement sous la forme d'unminéral très rare, leniobocarbure[3],[4]. C'est unecéramiqueréfractaire trèsdure utilisée commercialement dans les embouts pour outils de coupe. Sonmodule de Young est de l'ordre de452 GPa, sonmodule de cisaillement vaut182 GPa et soncoefficient de Poisson est de 0,227[5].
Le carbure de niobium est généralement produit parfrittage et constitue un additif fréquent en tant qu'inhibiteur de la croissance desgrains dans les carburescémentés. Il se présente sous la forme d'une poudre gris métallique à gris anthracite avec des reflets violets plus ou moinsmétalliques lorsqu'il est compacté par frittage. Il peut présenter des teintes brunes ou dorées sur ses surfaces ternies. Il présente un écart à lastœchiométrie de NbC0,7 à NbC0,99 et s'oxyde à partir de800 °C[6]. Ilcristallise dans lesystème cubique avec une structurecubique à faces centrées analogue à celle de lahalite, degroupe d'espaceFm3m (no 225). C'est unecéramique ultraréfractaire ayant unedureté supérieure à 9 sur l'échelle de Mohs et soluble dans un mélange d'acide fluorhydrique et d'acide nitrique[7].
Outre le composé de formule NbC, il existe également un autre carbure de niobium, de formule Nb2C (12011-99-3), destructure cristallinehexagonale et dont lepoint de fusion atteint3 080 °C[8].
On obtient du carbure de niobium en faisant réagir duniobium avec ducarbone sous vide ou sousatmosphère protectrice d'hydrogène :
De petites quantités de carbure de niobium peuvent être obtenues à partir de fils de niobium à des températures supérieures à2 500 °C sous atmosphère d'hydrogène avec addition de petites quantités d'hydrocarbures (toluène,méthane,acétylène par exemple). Il est également possible de procéder parréduction d'oxydes de niobium à l'aide de carbone.
On peut obtenir du niobium pur à partir de carbure de niobium et depentoxyde de niobium Nb2O5 à2 000 °C :
On utilise le carbure de niobium comme additif pour aciers spéciaux afin d'améliorer leur résistance à l'usure, comme revêtement des barres degraphite pourréacteurs nucléaires, et comme matériau depulvérisation cathodique dans la production decouches mincessemiconductrices[7]. Il est particulièrement utile dans lesaciers microalliés (en) en raison de sa très faiblesolubilité dans l'austénite, la plus faible de tous les carbures demétaux réfractaires. Cela signifie que lesprécipités de NbC de taillemicrométrique sont pratiquement insolubles dans les aciers à toutes les températures de traitement et que leur localisation auxjoints de grains permet d'éviter la croissance excessive de ces grains dans ces aciers. Cela présente un avantage décisif et constitue un élément essentiel des aciers microalliés, car c’est la taille uniforme et très fine de leurs grains qui assure à la fois laténacité et larésistance de ces aciers. Lenitrure de titane, de formule TiN, est le seul composé couramment utilisé présentant une solubilité encore plus faible et donc un meilleur potentiel pour limiter la croissance des grains des aciers.
| Nb(II) | |||
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| Nb(III) | |||
| Nb(IV) | |||
| Nb(V) |
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