與碳化鎢粉(WC粉)一樣,碳化二鎢也是由難溶金屬鎢與非金屬元素碳組成的一種化合物,英文名爲(wèi)tungsten carbide,化學(xué)式爲(wèi)W2C,結(jié)構(gòu)爲(wèi)密排六方晶格。由于WC粉末與W2C粉末的晶體結(jié)構(gòu)略有不同,所以二者的物理化學(xué)性質(zhì)和用途也有所區(qū)別。注意:WC的晶體結(jié)構(gòu)爲(wèi)簡(jiǎn)單六方晶格或面心立方晶格。
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從結(jié)構(gòu)上來(lái)看,W2C屬?密排六方結(jié)構(gòu),C原子位于六個(gè)W原子構(gòu)成的八面體間隙,單位晶胞中,W和C的比例爲(wèi)2:1。根據(jù)晶型結(jié)構(gòu)的不同,W2C可以分爲(wèi)W2C(α)、W2C(β)和W2C(γ)3種變體,它們晶型結(jié)構(gòu)分別爲(wèi)CdI型、Fe2N型和PbO2型。其中,W2C(α)在1250-2100℃之間是穩(wěn)定的;W2C(β)在2100-2400℃之間存在亞穩(wěn)相,通過(guò)機(jī)械作用可以轉(zhuǎn)變爲(wèi)W2C(α);W2C(γ)在2450℃至熔點(diǎn)之間是穩(wěn)定的。
從理化性質(zhì)上來(lái)看,碳化二鎢是一種黑色的固體粉末,密度17.15 g/cm3,熔點(diǎn)2860℃,沸點(diǎn)6000℃,具有較高的硬度,良好的耐磨性,優(yōu)異的耐酸性,一定的還原性和氧化性。
從生産方法上來(lái)看,W2C的製備步驟爲(wèi):將金屬鎢粉和炭黑一同放入球磨機(jī)幹混,然後加壓成型,接著在氫氣的環(huán)境中加熱(1550~1650℃),即可制得W2C?;蛘邔⒘驶u熱分解制得鎢粉,然後與Co反應(yīng),當(dāng)溫度高于1150℃時(shí),即可生成W2C。
從用途上來(lái)看,碳化二鎢可以繼續(xù)高溫還原成碳化鎢粉末,而碳化鎢粉末是硬質(zhì)合金的主要生産原料。