Diborure de zirconium
From Wikipedia, the free encyclopedia
| Diborure de zirconium | |||
 __ Zr2+ __ B3−  |
|||
| Image STM de la surface reconstruite (2×2, orientation 0001) de ZrB2[1] | |||
| Identification | |||
|---|---|---|---|
| Nom UICPA | diborure de zirconium | ||
| No CAS | |||
| No ECHA | 100.031.772 | ||
| No CE | 234-963-5 | ||
| SMILES | |||
| InChI | |||
| Apparence | poudre gris-noir | ||
| Propriétés chimiques | |||
| Formule | B2Zr |
||
| Masse molaire[2] | 112,846 ± 0,016 g/mol B 19,16 %, Zr 80,84 %, |
||
| Propriétés physiques | |||
| T° fusion | 3 000 °C[3] | ||
| Cristallographie | |||
| Système cristallin | Hexagonal | ||
| Symbole de Pearson | |||
| Classe cristalline ou groupe d’espace | P6/mmm (no 191) |
||
| Précautions | |||
| SGH[3] | |||
 |
|||
| NFPA 704[3] | |||
| Transport[3] | |||
|
|||
| Composés apparentés | |||
| Autres cations | Diborure d'aluminium Diborure de titane Diborure d'hafnium Diborure de vanadium Diborure de niobium Borure de tantale |
||
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |||
modifier  |
|||
Le diborure de zirconium est un composé chimique de formule ZrB2. Il s'agit d'une céramique hautement covalente ayant une structure cristalline du système hexagonal.
ZrB2 est une céramique ultraréfractaire (UHTC) ayant un point de fusion de l'ordre de 3 000 °C. Ceci couplé à sa faible masse volumique (~6,09 g cm−3[réf. nécessaire] — la densité mesurée sur des échantillons peut être plus grande du fait d'impuretés d'hafnium) en fait un candidat pour son utilisation dans des applications aérospatiales telles que le vol hypersonique ou le système de propulsion des fusées. C'est un matériau céramique inhabituel, ayant des conductivités thermique et électrique relativement hautes, propriétés qu'il partage avec le diborure de titane et le diborure d'hafnium, possédant aussi des structures similaires.
Synthèse
Le diborure de zirconium peut être produit par dépôt chimique en phase vapeur (CVD). Le dihydrogène H2 est utilisé pour réduire les vapeurs de tétrachlorure de zirconium ZrCl4 et de trichlorure de bore BCl3 à des températures de substrat supérieures à 800 °C[4].
Productions de pièces
Les pièces en ZrB2 sont généralement pressées à chaud (pression appliquée sur de la poudre chauffée) puis usinées pour leur donner leur forme. Le frittage de ZrB2 est gêné par la nature covalente du matériau et la présence d'oxydes de surface, ce qui favorise la croissance des grains (en) avant la densification. Le frittage sans pression de ZrB2 est possible avec des additifs tels que le carbure de bore B4C et le carbone qui réagissent avec les oxydes de surface ce qui augmente la force motrice pour le frittage, mais produit des pièces aux propriétés dégradées par rapport à celles obtenues par pressage à chaud[5].
L'ajout de SiC à hauteur d'environ 30 % massique au ZrB2 est souvent fait afin d'améliorer sa résistance à l'oxydation, le carbure de silicium formant une couche d'oxyde protecteur similaire à la couche d'alumine sur les pièces d'aluminium[6].
