碳化钨

什么是硬质合金?

在化学上,碳化物是碳和少负电元件组成的化合物。盐状,共价化合物,间质性化合物,和"中间"过渡金属碳化物:碳化物可以如下一般分类通过化学键合型。实例包括碳化钙,碳化硅,碳化钨(常常简称为碳化物),并胶结,在每个关键工业应用中使用。离子型碳化物的命名是不系统。

什么是碳化钨?

tungsten carbide

碳化钨 (WC)是含有钨和碳原子数相等的部分的无机化合物(具体地,碳化物)。通俗地说,碳化钨通常简称为碳化物。在其最基本的形式,它是一种细灰色粉末,但是它可以被压制,成型为形状为在工业机械,工具,磨料,以及饰品使用。碳化钨是比钢更硬的约3倍,具有杨氏模量为约550碣和比钢或钛致密得多。它是用刚玉(α-氧化铝)或蓝宝石的硬度相媲美,并且只能打磨并具有优异的硬度的磨料如立方氮化硼和金刚石其中包括粉末,车轮和化合物的形式完成。

碳化钨是含有钨和碳原子数相等的部分的无机化合物。通俗地说,碳化钨事实常常简称为碳化物。在其最基本的形式,它是一种细灰色粉末,但碳化钨事实可以被压制,成型为形状为在工业机械,工具,磨料,以及饰品使用。

碳化钨事实是比钢硬的约3倍,杨氏模量的约550 GPa时,和比钢或钛密集得多。碳化钨事实是与刚玉(α-氧化铝)或蓝宝石的硬度相媲美,并且只能打磨并具有优异的硬度的磨料如立方氮化硼和金刚石其中包括粉末,车轮和化合物的形式完成。

碳化钨的物理化学性质

有钨和碳,WC和硬质合金,W2C两个很好的特点化合物。这两种化合物可以存在于涂料和比例可以依赖于涂覆方法。 WC可以通过金属钨和碳的反应在1400-2000°C。准备其他方法包括一种专利流化床过程,反应或金属钨或蓝色氧化钨与CO/CO2混合物和H2900和1200℃之间。已研究了化学气相沉积方法包括:WC,也可以通过在670℃下通过渗碳,在Ar,在1000℃或在900℃直接加热WO3与石墨下列中氢加热WO3用石墨制作

在高温下WC分解为钨和碳,这可以发生在高温热喷涂,例如高速氧燃料(HVOF)和高能量离子(HEP)的方法。

WC的氧化开始于500-600°C。它是耐酸性,并且仅利用氢氟酸/硝酸(HF/HNO3)的混合物在室温以上的攻击。它会与氟气在室温下与氯气在400℃以上(752°F),并且缺乏创造性干燥H2至其熔点。

WC已被研究,它作为催化剂的潜在用途,它已经发现,像铂生产的水由氢气和氧气在室温下,三氧化钨的氢在水的存在下,还原其催化和聚合的2,2 - 二甲基2 - 甲基丁烷。已经提出作为替代在肼供电卫星推进器的铱催化剂。

碳化钨的物理性能

碳化钨是高熔点,2,870°C(5,200°F),极硬(〜9莫氏硬度,维氏1700-2400号),低电阻率(〜2×10-7欧姆·米),与一些相媲美金属(如钒2×10-7欧姆·米)。

WC是两个熔融镍和钴容易润湿。在WC-Co系相图的研究表明,WC和Co组成一个伪二元共晶。相图还表明,有所谓的η-碳化物与组合物能够形成与事实,这些相是脆性的,所以在WC-Co硬质合金硬质金属中的碳含量的控制的原因是(W,Co)的6C重要。

碳化钨的结构

α -WC结构,碳原子数为灰色。有两种形式的WC ,六边形形式, α -WC ( HP2,空间群P6m2 , 187号)和立方晶的高温形式, β -WC ,它具有岩盐结构。六方晶形式可以看作由带层直接位于彼此之上,具有碳原子数为填充一半给两个钨和碳的常规原始棱柱, 6配位的空隙中的金属原子的六方密堆积层。从单元电池的尺寸以下的键长可以被确定,在一个六边形填充层的钨原子之间的距离为291时,在相邻层的钨原子之间的最短距离为284时,与钨碳键长度是220点。因此,钨 - 碳键的长度相当于W中的单键( CH 3 ) 6 ( 218分) ,其中有强烈扭曲钨三角棱柱协调。分子厕所已被调查,这气相物种有171分的184W12C的键长。