炭化タンタルハフニウム

炭化タンタルハフニウム（たんかタンタルハフニウム、Tantalum hafnium carbide）は、組成式Ta_xHf_1-xC_yの、炭化タンタル(TaC)と炭化ハフニウム(HfC)の固溶体である耐火性の炭化物である。

解説

炭化タンタルと炭化ハフニウムは、それぞれ3983℃と3928℃という高い融点を持つ物質である。それらの組み合わせの1つであるTa₄HfC₅は、世界で最も高い融点である4215℃を示す。この値は1930年に報告され、ブリタニカ百科事典に、最も融点の高い固体として記録されている。その後、少なくとも1995年に再掲載され、1998年頃に「最高の1つ」と訂正された。

非常に少数であるが、極端な高温での実験の困難さから、融点の他の値も報告されている。1965年の実験では、2225℃から2275℃の間で、Ta_xHf_1-xC_yで最小の蒸発率と最大の熱安定性が報告された。この値は、タングステンとほぼ同等であるという。別の実験では、Ta_xHf_1-xC_yがTaC-HfC固溶体の中で最小の酸化速度を示す事が見出された。Goodfellow社は、99.0%純度のTa_xHf_1-xC_yの45μgの粉末を$9540/kgで販売している。

任意の組成の炭化タンタルハフニウムは岩塩型の立方晶構造を有している。通常、炭素が欠乏しているので、組成式とはTaC_xとHfC_xはx=0.7～1.0まで、Taに対してHfは0.56～1.0までのずれがある。同じ構造は、同じ固溶体の少なくとも一部で観察される。X線回折データから計算された密度は、Ta_0.5Hf_0.5Cで13.6g/c³である。紅砒ニッケル鉱型の六方晶構造のTa_0.9Hf_0.1C_0.5では14.76g/cm³という密度が報告されている。

出典

• hahunium (Hf) - Encyclopædia Britannica Facts matter
• Electronic structure of cubic Ta_xHf_1-xC_y carbides from X-ray spectroscopy studies and cluster self-consistent calculations - ScienceDirect.com
• [1]
• Untersuchungen im System Hafnium-Tantal-Kohlenstoff - Springer.com
• Über Hafniumkarbid enthaltende Karbidsysteme - Springer.com

関連項目

• 炭化物
  • 炭化タンタル
  • 炭化ハフニウム
• 融点
  • 温度の比較