stringtranslate.com

Дисилицид кальция

Дисилицид кальция ( Ca Si2 ) — неорганическое соединение, силицид кальция . Это твёрдое вещество от беловатого или тёмно-серого до чёрного цвета с температурой плавления 1033 °C. Нерастворимо в воде, но может разлагаться под воздействием влаги, выделяя водород и образуя гидроксид кальция . Разлагается в горячей воде, горюч и может самопроизвольно воспламеняться на воздухе.

Промышленный силицид кальция обычно содержит железо и алюминий в качестве основных загрязнителей, а также небольшое количество углерода и серы .

Характеристики

При нормальных условиях дисилицид кальция существует в двух полиморфных модификациях , hR9 и hR18; в структуре hR18 элементарная ячейка hR9 уложена дважды вдоль оси c. При нагревании до 1000 °C при давлении около 40 кбар дисилицид кальция переходит в (полустабильную) тетрагональную фазу. [2] Тетрагональная фаза является сверхпроводником с температурой перехода от 1,37 К [3] до 1,58 К. [4] Хотя для тригональной/ромбоэдрической (т. е. элементарных ячеек hR9 и hR18) при нормальных условиях не наблюдается температура сверхпроводящего перехода, при высоком давлении (>12 ГПа/120 кбар) эта фаза демонстрирует сверхпроводящий переход. [5] Когда тригональная фаза подвергается давлению, превышающему 16 ГПа, происходит фазовый переход в фазу, подобную AlB2 . [ 6]

Использует

Сплавы

Силицид кальция применяется для изготовления специальных металлических сплавов , например, для удаления фосфора и в качестве раскислителя .

Пиротехника

В пиротехнике он используется в качестве топлива для изготовления специальных смесей, например, для производства дымов , в составах для вспышек и в капсюлях . Спецификация для пиротехнического силицида кальция — MIL-C-324C. В некоторых смесях он может быть заменен ферросилицием . Топливо на основе кремния используется в некоторых смесях замедленного действия, например, для управления разрывными болтами , ручными гранатами и инфракрасными ловушками. [ требуется ссылка ] Дымовые составы часто содержат гексахлорэтан ; при горении он образует тетрахлорид кремния , который, как и тетрахлорид титана, используемый в дымовых завесах , реагирует с влагой воздуха и производит густой белый туман. Гуммиарабик используется в некоторых смесях для ингибирования разложения силицида кальция.

Разогрев пищи

Самонагревающиеся банки армейских продовольственных пайков, разработанные во время Второй мировой войны, использовали термитную смесь оксида железа (II, III) и силицида кальция в соотношении 1:1 . Такая смесь при воспламенении выделяет умеренное количество тепла и не выделяет газообразных продуктов. [7]

Ссылки

  1. ^ abcd Haynes, William M., ред. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92-е изд.). Boca Raton, FL: CRC Press . стр. 4.56. ISBN 1-4398-5511-0.
  2. ^ ab Эверс, Юрген (1979). "Трансформация трехсвязных кремниевых сетей в CaSi 2 ". Журнал химии твердого тела . 28 (3): 369–377. Bibcode :1979JSSCh..28..369E. doi :10.1016/0022-4596(79)90087-2.
  3. ^ Эверс, Дж.; Олингер, Г.; Отт, Х. Р. (1980). «Сверхпроводимость SrSi 2 и BaGe 2 со структурой типа α-ThSi 2 ». Журнал менее распространённых металлов . 69 (2): 389. doi :10.1016/0022-5088(80)90297-0.
  4. ^ МакВан, ДБ; Комптон, ВБ; Сильверман, М.С.; Соулен, Дж.Р. (1967). «Кристаллическая структура и сверхпроводимость фазы высокого давления CaSi2». Журнал Less Common Metals . 12 (1). Elsevier BV: 75–76. doi :10.1016/0022-5088(67)90073-2. ISSN  0022-5088.
  5. ^ Санфилиппо, С.; Элсингер, Х.; Нуньес-Регейро, М.; Лаборде, О.; ЛеФлох, С.; Аффронте, М.; Ольсесе, Г.Л.; Паленцона, А. (2000). "Сверхпроводящая фаза CaSi2 высокого давления с Tc до 14K". Physical Review B. 61 ( 6): R3800. Bibcode : 2000PhRvB..61.3800S. doi : 10.1103/PhysRevB.61.R3800 . Получено 20 апреля 2020 г.
  6. ^ Bordet, P.; Affronte, M.; Sanfilippo, S.; Nunez-Regueiro, M.; Laborde, O.; Olcese, GL; Palenzona, A.; LeFloch, S.; Levy, D.; Hanfland, M. (2000). "Структурные фазовые переходы в CaSi2 под высоким давлением". Physical Review B. 62 ( 17): 11392. Bibcode : 2000PhRvB..6211392B. doi : 10.1103/PhysRevB.62.11392 . Получено 20 апреля 2020 г.
  7. ^ Calvert, JB (2004) Вспышка! Взрыв! Свист! Введение в ракетное топливо, взрывчатые вещества, пиротехнику и фейерверки. Университет Денвера