Волфрам карбид, WC или волфрам полукарбид, W2C, е хемиско соединение кое содржи волфрам и јаглерод, слично на титаниум карбид. Колоквијално, карбид од волфрам честопати се нарекува карбид.
Хемиски својства
Постојат две добро карактеризирани соединенија на волфрам и јаглерод, WC и W2C. Двете соединенија може да бидат присутни во облоги и пропорциите можат да зависат од методот на обложување, видете на пр.
WC може да се подготви со реакција на волфрамски метал и јаглерод на 1400-2000'c. Други методи вклучуваат патентиран процес на кревети со течност што реагира или волфрамски метал или сина WO3 со мешавина CO/CO2 и H2 помеѓу 900 и 1200'C. Хемиски методи за таложење на пареа што се испитани вклучуваат:
Хексахлорид на волфрам со водород, како агент за намалување и метан како извор на јаглерод на 670'C
WCL6 + H2 + CH4 → WC + 6HCL
Реакција на волфрам хексафлуорид со водород како агент за намалување и метанол како извор на јаглерод на 350'CC
WF6 + H2 + CH3OH → WC + 6HF + H2O
На високи температури, WC се распаѓа на волфрам и јаглерод и тоа може да се појави за време на термички спреј со висока температура, на пр., Голема брзина на гориво (HVOF) и методи со висока енергетска плазма (ХЕП).
Оксидацијата на WC започнува на 500-600'c.it е отпорен на киселини и е нападнат само со хидрофлуорорна киселина/азотна киселина (HF/HNO3) мешавини над собната температура. [2] Реагира со флуор гас на собна температура и хлор над 400'C и е нереактивен да се исуши H2 до неговата точка на топење.
WC е испитана за неговата потенцијална употреба како катализатор и откриено е дека личи на платина во својата катализа Производство на вода од водород и кислород на собна температура, намалување на триоксидот на волфрам со водород во присуство на вода и изомеризација од 2,2-диметилпропан до 2-метилбутан. Предложено е како замена за катализаторот на иридиум во сателитските напрегачи со хидразин.
Физички својства
Тунгстен карбид е високо топење, 2870'c, екстремно тврд 8,5-9,0 MOHS скала [потребна цитација] и 22 GPa Vickers цврстина со ниска електрична отпорност (1,7-2.2 10-7Ohm.m) споредлива со металите (на пр. Ванадиум 1,99 10- 7ohm.m) .wc е лесно навлажен и од стопениот никел и кобалт. [8] Истрагата на фазниот дијаграм на системот WC-Co покажува дека WC и CO формираат псевдо бинарен еутектик. Фазниот дијаграм исто така покажува дека има таканаречени η-карбиди со состав (W, CO) 6C што може да се формира и фактот дека овие фази се кршливи е причината зошто контролата на содржината на јаглерод во WC-Co тврдите метали е важно.
Структура
Постојат две форми на WC, хексагонална форма, α-WC и кубна форма на висока температура, β-WC, која има структура на сол на карпи. Хексагоналната форма може да се визуелизира како што е составено од хексагонално блиски спакувани слоеви на метални атоми со слоеви кои лежат директно едни над други, при што атомите на јаглерод ги исполнуваат половина од меѓупросторите, давајќи и волфрам и јаглерод редовна тригонална призматика, 6 координација. Од димензиите на единицата на клетката може да се утврди следниве должини на врската; Растојанието помеѓу атомите на волфрам во шестоаголно спакуван слој е 291 часот, најкраткото растојание помеѓу атомите на волфрам во соседните слоеви е 284 часот, а должината на јаглеродната врска со волфрам е 220 часот. Затоа, должината на врската со волфрам-јаглерод е споредлива со единствената врска во W (CH3) 6 (218 часот) во која има силно искривена тригонална призматична координација на волфрам.
Истражен е молекуларен WC и овој вид на гасни фази има должина на обврзницата од 171 часот за 184W12C.
