Aluminiumcarbid, auch bekannt als Tetraaluminiumtricarbid, mit der Summenformel Al4C3, ist ein Hartmetall des Aluminiums. Es handelt sich um einen gelblich-braunen, harten, transparenten rhomboedrischen Kristall, einen ionischen Kristall, der bei Raumtemperatur nicht leitet und eine komplexe Kristallstruktur aufweist. Die Metallatome in der Struktur können 4, 5 oder 6 koordiniert sein, die Al-C-Bindungslänge liegt zwischen 1,90 und 2,22 Å und die kürzeste C-C-Bindung bei 3,16 Å. Röntgenuntersuchungen haben gezeigt, dass es in der Struktur einzelne Kohlenstoffatome in Form von diskreten Kohlenstoffanionen C4− gibt, was sich von Acetylen unterscheidet.
Dichte: 2,36 g/cm3 Schmelzpunkt: 2100 °C Aussehen: gelbes oder grün-graues kristallines Pulver Löslichkeit: unlöslich in Aceton Aluminiumkarbid hydrolysiert, wenn es mit Wasser in Berührung kommt. Al4C3 + 12H2O — → 4Al(OH)3 + 3CH4 Aluminiumkarbid ist in Propanol unlöslich.
Aluminiumkarbid ist giftig und brennbar und setzt bei Kontakt mit Wasser brennbare und explosive Gase frei.
Aluminiumkarbid wird häufig als Additiv verwendet, um die Festigkeit von Dreikomponenten-Materialien auf Aluminiumbasis (Al-Si-AlC, Al-AlTi-AlC) zu erhöhen. Darüber hinaus ist Al4C3 ein wichtiger Wirkstoff im Bereich der Aluminiumindustrietechnik. Es wird zur Reduzierung von Metalloxiden in der metallurgischen Industrie verwendet, als Katalysator für chemische Reaktionen in der chemischen Industrie verwendet und in der Keramikindustrie zur Herstellung von Hochtemperatur-, Schneid- und Formmaterialien für fortschrittliche keramische Materialien verwendet. Als ionische Verbindung liegen in der Gitterstruktur von Al4C3 Kohlenstoffatome in Form von einfachem C vor. C hat eine starke Alkalität und erzeugt bei Hydrolyse Methan über C+4H→CH, daher wird Al4C3 auch als Methangenerator und Trockenmittel verwendet. Gleichzeitig ist das rhombische Hexaeder von AlC eine Struktur, in der Al4C3- und Al4C3-Blätter abwechselnd gestapelt sind. Es ist diese einzigartige Struktur, die den eindimensionalen Al4C3-Nanodraht zu einem sehr potentiellen kalten Elektronenemitter macht.
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