Carbure d'hafnium

Le carbure d'hafnium est une famille de composés binaires de carbone et d'hafnium ayant la formule chimique générique HfC_x, où x est généralement compris entre 0,5 et 1 ; x = 0.5 correspond ainsi au carbure d'hafnium(II) Hf₂C tandis que x = 1 correspond au carbure d'hafnium(IV). Il présente une structure cristalline de type sel gemme pour toutes les valeurs de x[3].

Carbure d'hafnium
__ Hf4+ __ C4− Structure du carbure d'hafnium(IV)
Identification
No CAS	12069-85-1
No ECHA	100.031.910
No CE	235-114-1
PubChem	16212551
SMILES	[C-]#[Hf+] PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/C.Hf/q-1;+1 Std. InChIKey : NVDNLVYQHRUYJA-UHFFFAOYSA-N
Propriétés chimiques
Formule	CHfHfC
Masse molaire[1]	190,5 ± 0,02 g/mol C 6,3 %, Hf 93,7 %,
Propriétés physiques
T° fusion	3 890 °C[2]
Masse volumique	12,2 g·cm-3[2]
Cristallographie
Système cristallin	Cubique
Précautions
SGH[2]
Attention H228, P210, P240, P241 et P280 H228 : Matière solide inflammable P210 : Tenir à l’écart de la chaleur/des étincelles/des flammes nues/des surfaces chaudes. — Ne pas fumer. P240 : Mise à la terre/liaison équipotentielle du récipient et du matériel de réception. P241 : Utiliser du matériel électrique/de ventilation/d’éclairage/…/antidéflagrant. P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage.
Transport[2]
- 3178 Numéro ONU : 3178 : SOLIDE INORGANIQUE INFLAMMABLE, N.S.A. Classe : 4.1 Étiquette : 4.1 : Matières solides inflammables, matières autoréactives, matières solides explosibles désensibilisées et matières qui polymérisent Emballage : Groupe d'emballage III : matières faiblement dangereuses.
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Ce sont des céramiques ultraréfractaires dont la température de fusion atteint environ 3 890 °C. Ils sont cependant assez sensibles à l'oxydation, qui commence dès 430 °C[4].

Le carbure d'hafnium pulvérulent est obtenu par réduction de l'oxyde d'hafnium(IV) avec du carbone de 1 800 à 2 000 °C. L'élimination de tout l'oxygène demande un long temps de traitement. Il est également possible de déposer des couches minces de carbure d'hafnium de haute pureté par dépôt chimique en phase vapeur à partir d'un mélange de méthane, d'hydrogène et de tétrachlorure d'hafnium. La production des carbures d'hafnium reste techniquement compliquée et coûteuse, ce qui limite les applications de ces matériaux malgré leurs propriétés intéressantes, notamment leur dureté (voisine de 9 sur l'échelle de Mohs) et leur température de fusion élevées.

Les HfC_x sont paramagnétiques pour x ≤ 0,8 et deviennent diamagnétiques pour x > 0,8. Le carbure de tantale présente le comportement inverse bien qu'il partage la même structure cristalline que le carbure de hafnium[5].