一碳化铀

作用与用途

灰色、硬而脆的金属性化合物，属于NaCl型立方晶系，a=4.9605A(1A=0.1nm，下同)。密度为13.61g/cm³，熔点为(2525±30)℃。铀的一碳化物导热性好，且熔点、硬度都很高，适合作核燃料。在1000℃以上具有非整比组成，1400℃时C/U为0.94～1.00，2200℃时为0.90～1.92，另外，氧、氮的固溶度也高。较活泼，与水蒸气、氧气反应而被氧化。所以对于特别是粉末样品必须在惰性气体中处理。

合成方法

制法1 将(UO₃+C)微球体在真空下加热到973K直到在系统中达到1mPa的真空，这样可以保证使(UO₃+C)微球按照下式反应：
UO₃(s)+0.5C(s)→UO₂(s)+0.5CO₂(g)
使完全转化为(UO₂+C)微球，并使C/UO₂=3.0(摩尔比)，在真空下将样品以1K/min的速率从1473K加热到1773K或在通入氩气流的情况下以0.75K/min的速率使样品从1523K加热到1900K，反应按下式
UO₂(s)+3C(s)→UC(s)+2CO(g)
使氧化物转化为碳化物。
制法2 按化学计量比取适量的氢化铀粉末与碳粉在惰性气体中充分混合，加压成型制成片状，参照三碳化二铀的制法2，在真空或精制的惰性气体中进行加热。待氢分解析出后，迅速升温至1200℃并保持1～2h，可制得UC产品。用这种方法制备UC也可在较低的温度下进行，且可以准确的控制其组成，但缺点是反应不够彻底。