Энциклопедический словарь по металлургии - карбиды

[carbides] — соединения углерода с электроположительными элементами, главным образом, с металлами и некоторыми неметаллами. По типу химической связи карбиды подразделяются на три основные группы: ионные (или солеобразные), ковалентные и металлоподобные. Ионные карбиды образуют сильные электроположительные металлы (I и II групп Периодической системы элементов), РЗМ и актиноиды; они содержат катионы металлов и анионы углерода. К этой группе относят также карбид алюминия (Аl3C4). Ковалентные карбиды, типичными представителями которых являются SiC и В4С, представляют гигантские молекулы и отличаются высокой прочностью межатомных связей. Эти карбиды обладают высокой твердостью, химической инертностью, жаропрочностью и являются полупроводниками. Структура некоторых ковалентных карбидов (например, SiC) близка к структуре алмаза. Металлоподобные карбиды обычно построены как фазы внедрения атомов углерода в поры кристаллических решеток переходных металлов IV — VII групп Периодической системы элементов, а также Со, Ni и Fe. Природа металло-подобных карбидов как фаз внедрения обусловливает их высокую твердость и износостойкость, практическое отсутствие пластичности при обычных температурах, хрупкость и невысокие прочностные свойства. Карбиды этой группы — хорошие электропроводники, откуда и название «металлоподобные», многие из них — сверхпроводники.

Свойства некоторых ковалентных и металлоподобных карбидов

Карбид

Область однородности, ат. %

Структура

tпл, °С

γ, г/см3

Qобраз, кДж/Моль

Нμ, ГН/м²

Распространенные методы получения карбидов — нагревание смесей порошков металлов и угля в инертном или восстановительном газе; сплавление металлов с одновременной карбидизацией (МеО + С → МеС + СО) при температуре 1500-2000 °С и др. Для получения изделий из порошков карбида используют способы порошковой металлургии. Области применения карбидов металлов и неметаллов обширны. Из ионных карбидов важное значение в технике имеет СаС как источник ацетилена, например, для проведения сварочных работ. Широко используются ковалентные и металлоподобные карбиды. Так, тугоплавкие карбиды применяют для нагревателей электропечей сопротивления, защитных чехлов для термопар, тиглей и т.д. На основных сверхтвердых и износостойких карбидах производят металлокерамические твердые сплавы (W-Со, Ti-W), а также абразивы для шлифования (особенно SiC и В4С). Карбидs входят в состав жаропрочных и жаростойких сплавов — керметов. Высокая химическая стойкость карбидов используется в химических и других отраслях промышленности.

Смотри также:

— карбиды в стали

Энциклопедический словарь по металлургии. — М.: Интермет Инжиниринг.

Главный редактор Н.П. Лякишев.

2000.