Tungstencarbid, WC oder Wolfram -Semicarbid, W2C, ist eine chemische Verbindung, die Wolfram und Kohlenstoff enthält, ähnlich wie Titancarbid. Umgangssprachlich wird Wolframkarbid oft einfach als Carbid bezeichnet.
Chemische Eigenschaften
Es gibt zwei gut charakterisierte Verbindungen von Wolfram und Kohlenstoff, WC und W2C. Beide Verbindungen können in Beschichtungen vorhanden sein und die Anteile können von der Beschichtungsmethode abhängen, siehe z.
WC kann durch Reaktion von Wolframmetall und Kohlenstoff bei 1400-2000'C hergestellt werden. Andere Methoden sind ein patentiertes Fluidbettprozess, bei dem entweder Wolfram -Metall oder Blue Wo3 mit CO/CO2 -Mischung und H2 zwischen 900 und 1200'C reagiert. Zu den untersuchten chemischen Dampfablagerungsmethoden gehören:
Wolframhexachlorid mit Wasserstoff als Reduktionsmittel und Methan als Kohlenstoffquelle bei 670'C
Wcl6 + H2 + CH4 → WC + 6HCL
Reaktionswolfram -Hexafluorid mit Wasserstoff als Reduktionsmittel und Methanol als Kohlenstoffquelle bei 350 ° C
WF6 + H2 + CH3OH → WC + 6HF + H2O
Bei hohen Temperaturen zersetzt sich WC auf Wolfram und Kohlenstoff, was bei hoher Temperatur -Wärmespray auftreten kann, z.
Die Oxidation von WC beginnt bei 500-600 ° C.it ist gegen Säuren resistent und wird nur durch Hydrofluorsäure/Salpetersäure (HF/HNO3) -Bischungen über Raumtemperatur angegriffen. [2] Es reagiert mit Fluorgas bei Raumtemperatur und Chlor über 400 ° C und ist nicht reaktiv mit dem Trocknen von H2 bis zu seinem Schmelzpunkt.
Es wurde festgestellt von 2,2-Dimethylpropan zu 2-methylbutane. Es wurde als Ersatz für den Iridiumkatalysator in hydrazinbetriebenen Satellitenverträgern vorgeschlagen.
Physikalische Eigenschaften
Wolframkarbid ist ein hohes Schmelzen, 2870'C, extrem schwere 8,5-9,0 MOHS-Skala [Zitat erforderlich] und 22 GPA Vickers-Härte mit niedrigem elektrischem Widerstand (1,7-2,2 10-7O. M. m) vergleichbar mit Metallen (z. B. Vanadium 1,99 10- 10- 10- 10- 10- 10- 10- 10- 10- 7OHM.M) .WC wird leicht von geschmolzenem Nickel und Kobalt benetzt [8] Die Untersuchung des Phasendiagramms des WC-CO-Systems zeigt, dass WC und CO eine pseudo-binäre Eutektik bilden. Das Phasendiagramm zeigt auch, dass es sogenannte η-carbide mit Zusammensetzung (W, CO) 6C gibt, die gebildet werden können, und die Tatsache, dass diese Phasen spröde sind wichtig.
Struktur
Es gibt zwei Formen von WC, eine hexagonale Form, α-WC und eine kubische Hochtemperaturform, β-WC, die die Gesteinssalzstruktur aufweist. Die hexagonale Form kann sich als aus hexagonal eng gepackten Metallatomen bestehenden Schichten vorstellen, wobei Schichten direkt über einander liegen und Kohlenstoffatome die Hälfte der Interessen füllen Die folgenden Bindungslängen können bestimmt werden; Der Abstand zwischen den Wolframatomen in einer hexagonal gepackten Schicht beträgt 291 Uhr, der kürzeste Abstand zwischen Wolframatomen in angrenzenden Schichten beträgt 284 Uhr und die Länge der Wolfram -Kohlenstoffbindung beträgt 220 Uhr. Die Wolfram-Kohlenstoff-Bindungslänge ist daher mit der einzelnen Bindung in W (CH3) 6 (218 Uhr) vergleichbar, in der es stark verzerrte trigonale prismatische Koordination von Wolfram-Koordination gibt.
Molekulares WC wurde untersucht und diese Gasphasenspezies hat eine Bindungslänge von 171 Uhr für 184W12C.
