常用碳化物性能

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常用碳化物物性汇总
WC=195.8为黑色六方晶体,有金属光泽,硬度与金刚石相近,为电、热的良好导体。

熔点2870℃, 沸点6000℃,相对密度 15.63克/厘米3 (18℃)。

Cr
3C
2
,斜方晶系,呈灰白色。

熔点1890℃,理论密度 6.75克/厘米3,显微硬度
1300kg/mm2,热膨胀系数11.7×10-6℃-1。

高温抗氧化性好,在空气中1100℃下维持
4h不氧化。

通常由Cr
2O
3
和炭黑在惰性或还原气氛中合成Cr
3
C
2。

它与镍铬合金制得的
硬质合金颗粒,采用等离子喷涂法,可作为耐高温、耐磨、耐氧化与耐酸涂层,广泛用在飞机发动机和石油化工机械器件上,可大大提高机械的寿命。

Co,原子序数27,原子量58.93,外围电子排布3d74s2,位于第四周期Ⅷ族。

金属半径125.3皮米,第一电离能763kJ/mol,电负性1.8。

主要氧化数+1、+3、+4。

银白色金属,硬而有延展性,具有铁磁性,密度8.9g/cm3,熔点1495℃,沸点2870℃。

常温下不跟空气,水反应。

白热时燃烧生成四氧化三钴,也能分解水蒸气。

能跟卤素直接化合。

能溶解于盐酸、硫酸和硝酸中。

能被氢氟酸,氨水和氢氧化钠溶液缓慢侵蚀。

用于制超硬耐热合金、磁性合金和切削工具用合金。

同位素60Co是一种放射源,用于医疗、科研和生产中。

1735年瑞典人布朗特煅烧钻矿得到钴。

主要钴矿有辉钴矿、砷钴矿。

先将钴矿转化为氧化钴,然后用铝还原制取钴。

Ni,原子序数28,原子量58.71,外围电子排布3d84s2,位于第四周期第Ⅷ族。

金属半径124.6皮米,第一电离能741.1kJ/mol,电负性1.8,主要氧化数+2、+3、+4。

银白色金属,有良好延展性,具有中等硬度,有铁磁性。

密度 8.902g/cm3,熔点1453℃,沸点2732℃。

化学性质较活泼。

有较好的耐腐蚀性,室温时在空气中难氧化,不易与浓硝酸反应,能耐碱腐蚀。

细镍丝可燃,加热时与卤素反应,在稀酸中缓慢溶解。

能吸收相当数量氢气。

用于制不锈钢,抗腐蚀合金、蓄电池、化学器皿、陶瓷制品,还用作催化剂。

1751年瑞典人克朗斯埃特首先从红砷镍矿制得镍。

主要矿物有红砷镍矿、针镍矿等。

矿石经煅烧成氧化物后,再用水煤气或炭还原得到镍。

VC性质:银白色晶体。

密度5.25~5.4g/cm3。

熔点2750℃。

比石英略硬。

可由五氧化二钒用焦炭还原制得。

主要用于制造钒钢。

TaC=192.96,含碳 6.224%,黄褐色粉末,硬而质重,有很高的化学稳定性和良好的高温性能.密度为14.5%克/厘米3,熔点:3875度,沸点:5500度,碳化钽粉末是一种重要的
金属陶瓷材料,用它做成的刀具,可耐3800度以下的高温,且其硬度可与久负盛名的金刚石相媲美.作为钨基硬质合金的晶粒细化剂,可明显提高合金性能,其用量达到碳化钨基硬质合金产量的0.5-5%。

TiC=59.91,含碳20.05%,为灰白色粉末,具有NaCl型立方晶系结构.密度为4.93克/厘米3,熔点:3160度,沸点:4300度.由于其熔点高、硬度高、化学性能稳定性好,主要用来制造金属陶瓷、耐热合金和硬质合金。

在WC-Co系硬质合金中加入6%-30%的碳化钛,与WC形成TiC-WC固溶体,可明显提高合金的红热性、耐磨性、抗氧化性、抗腐蚀性等性能,比WC-Co硬质合金更适于加工钢材。

也可以用Ni-Mo等合金作粘结剂制成无钨硬质合金,能提高车削速度和加工件的精度、光洁度。

TiN金黄色,熔点2950℃,密度5.43。

对水和对除氢氟酸以外的非氧性酸稳定。

由于氮化钛具有高熔点、高硬度、高温化学稳定性及优良的导热、导电性能,适用于耐高温、耐磨损领域。

含氮化钛涂层的高速钢切屑工具,比相应的高速钢工具优越。

能减少磨损,提高世屑速率,延长刀具使用寿命。

手饰工业上用氮化钛作金色涂料,主要
用于涂表壳。

可由钛和氮在1200℃直接反应制得。

涂层可由TiCl
4-N
2
-H
2
混合气体通
过气相沉积法形成。

MoC
2
=203.9,熔点:2687度,密度为9.18克/厘米3,呈暗灰色。

理论密度9.2g/cm3。

熔点2690℃。

莫氏硬度7。

显微硬度1800kg/mm3(负荷50g)。

弹性模量22100kg/mm2。

热导率6.7×106W/(m·K)。

2300℃以上分解。

(以一碳化一钼(MoC)为主晶相的陶瓷。

理论密度8.88g/cm3。

熔点2700℃。

一般先制成碳化钼粉末(采用钼与碳直接化合法、金属氧化物与碳的还原一化合法、气相沉积法和自蔓延高温合成法),然后在真空或还原气氛下在碳管炉、钼丝炉、高频真空炉中进行烧结(多采用反应烧结、热压烧结和热等静压烧结)而制成。

主要用作超硬工具材料、耐磨材料、发热体材料以及高温结构材料。

ZrC,呈灰色,面心立方晶格。

熔点3540℃,理论密度6.66克/厘米3,热膨胀系数6.7×10-6℃-1,显微硬度2600kg/mm2,电阻率为57~75/μΩ·cm,开始强烈氧化
的温度为1100~1400℃。

不溶于盐酸,但溶于硝酸。

粉末一般用碳还原ZrO
2
而制得,然后经过成型、烧结而成为陶瓷。

可用作电极、耐火坩埚和阴极电子发射材料。

VC银白色晶体。

密度5.25~5.4g/cm3。

熔点2750℃。

比石英略硬。

可由五氧化二钒
用焦炭还原制得。

主要用于制造钒钢。

HfC理论密度12.7克/厘米3,熔点3890℃,是已知单一化合物中熔点最高者。

体积电阻率 1.95×10-4Ω·cm(2900℃),热膨胀系数 6.73×10-6/℃。

通常用二氧化铪)与碳在惰性或还原性气氛中合成粉末,反应温度1900~2300℃,用热压烧结法(HfO
2
或热等静压法制出高密度陶瓷甜品。

碳化铪能与许多化合物(如ZrC、TaC等)形成固溶体。

如组分为HfC-4TaC的复合碳化物,其显微结构呈二相:一相为碳化铪-碳化钽的共晶体;另一相为外形比是50:1的针状的游离石墨相。

这种“近共晶”碳化铪(HfC)制品具有良好热稳定性和高的熔点,可作火箭喷管的喉部材料。

AlN白色到蓝色固体。

斜方或六角形晶体。

相对密度3.05(25℃),莫氏硬度9~10。

熔点2150~2200℃(4.357×l05Pa)。

2000℃升华。

可被水分解成氢氧化铝和氨。

在潮湿空气中可闻到氨气味。

在酸和碱中亦会分解。

工业上用铝土矿与煤、氮气反应制得。

实验室中用铝粉在氮气流中加热制备。

用作半导体材料和用于炼钢中,还是六方氮化硼转变为立方氮化硼的有效催化剂。

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