Карбид вольфрама, WC, W2C - это химический компонент, содержащий вольфрам и углерод, подобен карбиду титана. , Карбид вольфрама зачастую просто называют карбид.

Химические свойства

Существует два наиболее известных и охарактеризованных соединений вольфрама и углерода - WC и W2C.
WC может быть подготовлен к реакции вольфрамового металла и углерода при температуре 1400-2000'C. Другой метод включает запатентованный процесс с кипящим слое, в котором реагирует либо вольфрамовый металл, либо WO3 с CO/CO2 и H2 между 900 и 1200'C. Метод осаждения паров включает:
Вольфрамовые гексахлорид с водородом в качестве восстановителя и метаном в качестве источника углерода при 670'C
WCl6 + H2 + CH4 → WC + 6HCl
реагирование вольфрамового гексахлорида с водородом в качестве воостановителя и метанолом в качестве источника углерода при 350'C
WF6 + H2 + CH3OH → WC + 6HF + H2O
При высоких температурах WC распадается на вольфрам и угерод.

Окисление WC начинается при 500-600'C. Он устойчив к кислотам и может быть подвергнут влиянию только плавиковой кислоты или азотной кислоты (HF/HNO3) при температуре свыше комнатной.[2] Он реагирует с газообразным втором при комнатной температуре и хлором свыше 400'C и инертен к сухому H2 до его температуры плавления.
WC применим в качестве катализатора, было установлено, что он напонимает платину в процессе катилазиции. Был предложен в качестве замены иридиевого катализатора в гидразиновом спутниковом двигателе.

Физические свойства

Карбид вольфрама имеет высокую температуру плавления - 2870'C, экстремально тверд 8.5 - 9.0 по шкале Мооса и 22 GPa - твердость по Виккерсу, с низким электрическим сопротивлением (1.7-2.2 10-7ohm.m). WC легко смачивается расплавленными никелем и кобальтом.[8] Исследование диаграммы этой фазы системы W-C-Co показывают, что WC и Co формируют псевдо двоичную эвтектику. Фазовая диаграмма также показывает, что сущуствуют два так-называемых η-карбида с составом (W,Co)6C, что могут быть сформированы, и эти фазы достаточно хрупки, так что контроль содержания углерода в WC-Co твердых сплавах имеет важное значение.

Структура

Существует две формы WC: гексагональная α-WC и кубическая высокотемпературная форма β-WC, что имеет структура каменной соли. Гексагоняльную форму можно представить в виде гексагональных плотноупаковынных слоев атомов металла с слоями, лежащими непосредственно друг над другом с атомами углерода, находящихся в половинах междоузолий, придавая вольфраму и углероду правильную призматическую структуру, 6 координатную. От размеров элементарной ячейки могут быть определены следующие длины связей: расстояние между атомами вольфрама в гексагонально расположенном слое - 291 pm, кратчайшее расстояние между атомами вольфрама в прилегающих слоях - 284 pm, а длина связи вольфрама-углерода составляет 220 pm. Длина связи вольфрам-углерод сопоставима с одинарной связью в W(CH3)6 (218pm), в которой есть сильно искаженная тригональная призматическая координация вольфрама.
Токсичен
Вдыхание карбидовой пыли приводик к фиброзу.

Перейти на Следующую страницу >>