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常用碳化物物性匯總 

發布時間:2022/09/03

WC=195.8為黑色六方晶體,有金屬光澤,硬度與金剛石相近,為電、熱的良好導體。熔點2870, 沸點6000,相對密度 15.63/厘米3 (18)。

 

Cr3C2,斜方晶系,呈灰白色。熔點1890,理論密度6.75克/厘米3,顯微硬度1300kg/mm2,熱膨脹系數11.7×10-6-1。高溫抗氧化性好,在空氣中1100下維持4h不氧化。通常由Cr2O3和炭黑在惰性或還原氣氛中合成Cr3C2。它與鎳鉻合金制得的硬質合金顆粒,采用等離子噴涂法,可作為耐高溫、耐磨、耐氧化與耐酸涂層,廣泛用在飛機發動機和石油化工機械器件上,可大大提高機械的壽命。

 

Co,原子序數27,原子量58.93,外圍電子排布3d74s2,位于第四周期族。金屬半徑125.3皮米,第一電離能763kJ/mol,電負性1.8。主要氧化數+1、+3、+4。銀白色金屬,硬而有延展性,具有鐵磁性,密度8.9g/cm3,熔點1495,沸點2870。常溫下不跟空氣,水反應。白熱時燃燒生成四氧化三鈷,也能分解水蒸氣。能跟鹵素直接化合。能溶解于鹽酸、硫酸和硝酸中。能被氫氟酸,氨水和氫氧化鈉溶液緩慢侵蝕。用于制超硬耐熱合金、磁性合金和切削工具用合金。同位素60Co是一種放射源,用于醫療、科研和生產中。1735年瑞典人布朗特煅燒鉆礦得到鈷。主要鈷礦有輝鈷礦、砷鈷礦。先將鈷礦轉化為氧化鈷,然后用鋁還原制取鈷。

 

Ni,原子序數28,原子量58.71,外圍電子排布3d84s2,位于第四周期第族。金屬半徑124.6皮米,第一電離能741.1kJ/mol,電負性1.8,主要氧化數+2、+3、+4。銀白色金屬,有良好延展性,具有中等硬度,有鐵磁性。密度 8.902g/cm3,熔點1453,沸點2732?;瘜W性質較活潑。有較好的耐腐蝕性,室溫時在空氣中難氧化,不易與濃硝酸反應,能耐堿腐蝕。細鎳絲可燃,加熱時與鹵素反應,在稀酸中緩慢溶解。能吸收相當數量氫氣。用于制不銹鋼,抗腐蝕合金、蓄電池、化學器皿、陶瓷制品,還用作催化劑。1751年瑞典人克朗斯埃特首先從紅砷鎳礦制得鎳。主要礦物有紅砷鎳礦、針鎳礦等。礦石經煅燒成氧化物后,再用水煤氣或炭還原得到鎳。

VC性質:銀白色晶體。密度5.25~5.4g/cm3。熔點2750。比石英略硬??捎晌逖趸C用焦炭還原制得。主要用于制造釩鋼。
TaC=192.96,含碳6.224%,黃褐色粉末,硬而質重,有很高的化學穩定性和良好的高溫性能.密度為14.5%克/厘米3,熔點:3875度,沸點:5500度,碳化鉭粉末是一種重要的金屬陶瓷材料,用它做成的刀具,可耐3800度以下的高溫,且其硬度可與久負盛名的金剛石相媲美.作為鎢基硬質合金的晶粒細化劑,可明顯提高合金性能,其用量達到碳化鎢基硬質合金產量的0.5-5%。

 

TiC=59.91,含碳20.05%,為灰白色粉末,具有NaCl型立方晶系結構.密度為4.93克/厘米3,熔點:3160度,沸點:4300度.由于其熔點高、硬度高、化學性能穩定性好,主要用來制造金屬陶瓷、耐熱合金和硬質合金。在WC-Co系硬質合金中加入6%-30%的碳化鈦,與WC形成TiC-WC固溶體,可明顯提高合金的紅熱性、耐磨性、抗氧化性、抗腐蝕性等性能,比WC-Co硬質合金更適于加工鋼材。也可以用Ni-Mo等合金作粘結劑制成無鎢硬質合金,能提高車削速度和加工件的精度、光潔度。

 

TiN金黃色,熔點2950,密度5.43。對水和對除氫氟酸以外的非氧性酸穩定。由于氮化鈦具有高熔點、高硬度、高溫化學穩定性及優良的導熱、導電性能,適用于耐高溫、耐磨損領域。含氮化鈦涂層的高速鋼切屑工具,比相應的高速鋼工具優越。能減少磨損,提高世屑速率,延長刀具使用壽命。手飾工業上用氮化鈦作金色涂料,主要用于涂表殼??捎赦伜偷?200直接反應制得。涂層可由TiCl4-N2-H2混合氣體通過氣相沉積法形成。

 

MoC2=203.9,熔點:2687,密度為9.18/厘米3,呈暗灰色。理論密度9.2g/cm3。熔點2690。莫氏硬度7。顯微硬度1800kg/mm3(負荷50g)。彈性模量22100kg/mm2。熱導率6.7×106W/(m·K)。2300以上分解。(以一碳化一鉬(MoC)為主晶相的陶瓷。理論密度8.88g/cm3。熔點2700。一般先制成碳化鉬粉末(采用鉬與碳直接化合法、金屬氧化物與碳的還原一化合法、氣相沉積法和自蔓延高溫合成法),然后在真空或還原氣氛下在碳管爐、鉬絲爐、高頻真空爐中進行燒結(多采用反應燒結、熱壓燒結和熱等靜壓燒結)而制成。主要用作超硬工具材料、耐磨材料、發熱體材料以及高溫結構材料。

 

ZrC,呈灰色,面心立方晶格。熔點3540,理論密度6.66克/厘米3,熱膨脹系數6.7×10-6-1,顯微硬度2600kg/mm2,電阻率為57~75/μΩ·cm,開始強烈氧化的溫度為1100~1400。不溶于鹽酸,但溶于硝酸。粉末一般用碳還原ZrO2而制得,然后經過成型、燒結而成為陶瓷??捎米麟姌O、耐火坩堝和陰極電子發射材料。

VC銀白色晶體。密度5.25~5.4g/cm3。熔點2750。比石英略硬??捎晌逖趸C用焦炭還原制得。主要用于制造釩鋼。

 

HfC理論密度12.7克/厘米3,熔點3890,是已知單一化合物中熔點最高者。體積電阻率1.95×10-4Ω·cm(2900),熱膨脹系數6.73×10-6/。通常用二氧化鉿(HfO2)與碳在惰性或還原性氣氛中合成粉末,反應溫度1900~2300,用熱壓燒結法或熱等靜壓法制出高密度陶瓷甜品。碳化鉿能與許多化合物(如ZrC、TaC等)形成固溶體。如組分為HfC-4TaC的復合碳化物,其顯微結構呈二相:一相為碳化鉿-碳化鉭的共晶體;另一相為外形比是50:1的針狀的游離石墨相。這種“近共晶”碳化鉿(HfC)制品具有良好熱穩定性和高的熔點,可作火箭噴管的喉部材料。

 

AlN白色藍色固體。斜方或六角形晶體。相對密度3.05(25),莫氏硬度9~10。熔點2150~2200(4.357×l05Pa)。2000升華??杀凰纸獬蓺溲趸X和氨。在潮濕空氣中可聞到氨氣味。在酸和堿中亦會分解。工業上用鋁土礦與煤、氮氣反應制得。實驗室中用鋁粉在氮氣流中加熱制備。用作半導體材料和用于煉鋼中,還是六方氮化硼轉變為立方氮化硼的有效催化劑。

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