碳化铝 | 1299-86-1

• 物质功能分类: 无机化工 - 无机盐 - 碳化物及碳酸盐
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机金属化合物 - 有机过渡后金属化合物
• 中文名称: 碳化铝
• 英文名称: aluminum carbide
• 英文别名: aluminium carbide；alumanylidynemethyl(alumanylidynemethylalumanylidenemethylidene)alumane
• CAS: 1299-86-1
• 化学式: C₃Al₄
• 分子量: 143.959
• InChiKey: CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  2100°C
• 沸点：
  2200°C (estimate)
• 密度：
  2.36 g/mL at 25 °C (lit.)
• 溶解度：
  溶于稀盐酸。
• 物理描述：
  Aluminum carbide appears as a yellow powder or crystals. Used to make other chemicals.
• 稳定性/保质期：

  1. 稳定性：稳定。

  2. 禁配物：水、酸类。

  3. 避免接触的条件：潮湿空气。

  4. 聚合危害：不聚合。

  5. 分解产物：甲烷。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -1.8
• 重原子数：
  7
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  0

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险等级：
  4.3
• 危险品标志：
  F,Xi
• 安全说明：
  S26,S43
• 危险类别码：
  R15
• WGK Germany：
  3
• 危险品运输编号：
  UN 1394 4
• 包装等级：
  II
• 危险类别：
  4.3
• 危险标志：
  GHS02,GHS07
• 危险性描述：
  H261,H315,H319,H335
• 危险性防范说明：
  P231 + P232,P261,P305 + P351 + P338,P422

SDS

第一部分：化学品名称

制备方法与用途

概述

碳化铝（AlC）是一种具有菱形六面体结构的离子型化合物，具备极高的硬度、剪切强度和熔点，使其成为铝基材料理想的第二相强化材料。这种金黄色的六方小片状晶体相对密度为2.36，在1400℃下稳定，并在超过2200℃时分解。碳化铝遇水会分解生成甲烷，因此应储存在干燥阴凉的地方，不溶于丙酮，与稀酸接触也会发生分解。它通常通过纯铝粉和纯碳共热制备。

目前，AlC的制备方法主要有金属直接碳化法、碳热还原法、溶胶凝胶法、微波合成法和高能机械球磨合成法。其中，金属直接碳化法和碳热还原法是最早被采用的合成方法，并且部分技术已被应用于工业生产中。然而，这两种方法的主要缺点在于需要较高的合成温度和较长的反应时间，导致获得的粉末粒径较大。相比之下，虽然已知的高能球磨合成法主要关注少量AlC原位合成以增强铝基材料，但这并不是为了实现AlC的高纯度合成。此外，高能球磨还存在球磨时间长、能耗大和粉体颗粒不均匀等问题。

应用

碳化铝常作为添加剂用于增强三组元铝基复合材料（Al-Si-AlC 和 Al-AlTi-AlC）的强度。在金属铝工业技术领域中，它是重要的化合物之一，在冶金行业中用于还原金属氧化物，在化学工业中用作催化剂，并且在陶瓷行业制作高温、切割和模具等高级陶瓷材料。作为一种离子型化合物，碳化铝在晶格结构中，碳原子以单独的形式存在。由于C具有很强的碱性，水解时会生成甲烷（C+4H→CH），因此碳化铝也可用作甲烷发生剂和干燥剂。此外，碳化铝的独特菱形六面体结构使其成为了一种极具潜力的一维纳米线冷电子发射材料。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  碳化铝 在 sulfur 作用下， 生成 二硫化碳 、 aluminum sulfide
  参考文献：
  名称：

  Moissan, H., Annales de Chimie et de Physique, 1896, vol. 9, # 7, p. 302 - 337

  摘要：

  DOI：

文献信息

• Effects of metal carbides as additives on combustion synthesis of Ti3(Al,Sn)C2 solid solutions
  作者：C.L. Yeh、C.H. Chiang

  DOI：10.1016/j.jallcom.2016.10.169

  日期：2017.2

  Abstract Formation of the Ti 3 (Al,Sn)C 2 solid solutions with a broad substitutional range was investigated by combustion synthesis from elemental powder compacts with Al 4 C 3 and TiC additions. High combustion temperatures of 1590–1700 °C and rapid flame-front speeds of 14.2–18.8 mm/s were measured for the Al 4 C 3 -adopted samples. Due to the dilution effect of TiC, the combustion temperature and

  摘要 通过燃烧合成法从添加了 Al 4 C 3 和 TiC 的元素粉末压块中研究了具有宽置换范围的 Ti 3 (Al,Sn)C 2 固溶体的形成。对于采用 Al 4 C 3 的样品，测得 1590–1700 °C 的高燃烧温度和 14.2–18.8 mm/s 的快速火焰锋速度。由于 TiC 的稀释作用，添加 TiC 的样品的燃烧温度和速度显着降低，分别接近 1220-1280°C 和 7.1-9.6 mm/s。XRD 分析表明，采用Al 4 C 3 的样品产生了x = 0.2、0.4 和0.6 的Ti 3 (Al 1– x Sn x )C 2 固溶体。Sn 进一步增加到 x = 0.8 导致形成大量的 Ti 2 SnC 和 TiC。由于基于 TiC 的反应方案的反应温度较低，只有在 y = 0.2 和 0.4 时，才能实现 Ti 3 (Al 1– y Sn y )C 2 中 Sn 对 Al
• Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie, Gmelin Handbook: S: MVol.A3, 5.3.6, page 721 - 724
  作者：

  DOI：——

  日期：——
• Moissan, H., Bulletin de la Societe Chimique de France, 1894, vol. 11, # 3, p. 1002 - 1007
  作者：Moissan, H.

  DOI：——

  日期：——
• Moissan, H., Comptes Rendus Hebdomadaires des Seances de l'Academie des Sciences, 1894, vol. 119, p. 16 - 20
  作者：Moissan, H.

  DOI：——

  日期：——