Le carbure d’aluminium, également connu sous le nom de tricarbure de tétraaluminium, de formule moléculaire Al4C3, est un carbure d’aluminium. Il s’agit d’un cristal rhomboédrique brun jaunâtre, dur et transparent, un cristal ionique, non conducteur à température ambiante, et doté d’une structure cristalline complexe. Les atomes métalliques de la structure peuvent être coordonnés à 4, 5 ou 6, la longueur de la liaison Al-C est comprise entre 1,90 et 2,22 Å et la liaison C-C la plus courte est de 3,16 Å. Des études aux rayons X ont montré qu’il y a des atomes de carbone uniques dans la structure sous la forme d’anions de carbone discrets C4−, ce qui est différent de l’acétylène.
Densité : 2,36 g/cm3 Point de fusion : 2100°C Aspect : poudre cristalline jaune ou vert-gris Solubilité : insoluble dans l’acétone Le carbure d’aluminium s’hydrolyse au contact de l’eau. Al4C3 + 12H2O —→ 4Al(OH)3 + 3CH4 Le carbure d’aluminium est insoluble dans le propanol.
Le carbure d’aluminium est toxique et inflammable, et libère des gaz inflammables et explosifs au contact de l’eau.
Le carbure d’aluminium est souvent utilisé comme additif pour améliorer la résistance des matériaux à base d’aluminium à trois composants (Al-Si-AlC, Al-AlTi-AlC). De plus, Al4C3 est un composé important dans le domaine de la technologie de l’industrie de l’aluminium. Il est utilisé pour réduire les oxydes métalliques dans l’industrie métallurgique, utilisé comme catalyseur pour les réactions chimiques dans l’industrie chimique et utilisé dans l’industrie céramique pour fabriquer des matériaux céramiques avancés à haute température, couper et mouler. En tant que composé ionique, dans la structure en réseau d’Al4C3, les atomes de carbone existent sous la forme d’un seul C. C a une forte alcalinité et produit du méthane par C+4H→CH lorsqu’il est hydrolysé, de sorte que Al4C3 est également utilisé comme générateur de méthane et déshydratant. Dans le même temps, l’hexaèdre rhombique d’AlC est une structure dans laquelle les feuilles Al4C3 et Al4C3 sont empilées alternativement. C’est cette structure unique qui fait du nanofil unidimensionnel Al4C3 un émetteur d’électrons froids très potentiel.
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