碳化鉭屬于黑色或暗棕色金屬狀粉末,立方晶系,質(zhì)堅硬。相對密度13.9,熔點3880℃,沸點5500℃。含有75%碳化鉭與25%碳化鉿的混和物,具有4200℃以上的熔點?;瘜W(xué)性質(zhì)極為穩(wěn)定。碳化釩不溶于水,微溶于硫酸和氫氟酸,溶于氫氟酸和硝酸的混合溶液。由五氯化鉭與甲烷為反應(yīng)氣,用氬作載體,用碳化硅電阻從外部輻射加熱、碳化或五氧化鉭與炭黑混和,加壓粉末成型,在氫氣或真空中加熱而制得。廣州碳化釩用于制造切削工具。
碳化鉭在硬質(zhì)合金中發(fā)揮了重要作用,它通過改善纖維組織和相變動力學(xué)而提高合金性能,使合金具有更高的強度,相穩(wěn)定性和加工變形能力。碳化釩碳化鉭的熔點非常高(4000℃),熱力學(xué)穩(wěn)定性好(熔點時△Gf=-154kj/mol)。哪有碳化釩鉭能夠特別有效地促進(jìn)成核作用,防止凝固后期形成的核晶脆性薄膜中析出碳[i]。其作用主要為:(1)阻止硬質(zhì)合金晶粒的長大;(2)與TiC一起形成WC和Co之外的第三彌散相,從而顯著增加硬質(zhì)合金抗熱沖擊、抗月牙洼磨損及抗氧化的能力,并提高其紅硬性。
碳化鈦的化學(xué)式TiC,分子量為59.89。碳化釩灰色金屬光澤的結(jié)晶固體。熔點3140℃,沸點4820℃,相對密度4.93。硬度9-10。不溶于水,能溶于硝酸和王水。在低于800℃時對空氣穩(wěn)定,高于2000℃時受空氣侵蝕,1150℃時能與純氧反應(yīng)。由氫氣還原TiO2得到的鈦粉與碳的混合物在高溫下作用,或由TiO2與碳粉混合壓結(jié)成塊,然后在電爐中加熱至2300~2700℃并在氫氣或CO氣氛中碳化而得。廣州碳化釩用于制硬質(zhì)合金,也用作弧光燈的電極和研磨劑。
氮碳化鈦涂層有優(yōu)良的力學(xué)及摩擦學(xué)性能,作為硬質(zhì)耐磨涂層,它已廣泛用于切削刀具、鉆頭和模具等場合,具有廣泛的應(yīng)用前景。碳化釩研究表明,氮碳化鈦涂層的結(jié)構(gòu)、性能和結(jié)合強度受化學(xué)組分及工藝參數(shù)等因素的影響。碳化釩生產(chǎn)廠家從影響氮碳化鈦涂層結(jié)構(gòu)、性能、殘余應(yīng)力和結(jié)合強度的因素出發(fā),綜述了90年代以來的研究成果,為合理地利用和進(jìn)一步改善氮碳化鈦涂層的性能提供參考,提出了進(jìn)一步的工作。
碳化物納米材料在金屬涂層,工具,機(jī)器零部件以及復(fù)合材料等相關(guān)領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。碳化釩在所有的碳化物納米線材料中,碳化銀是最受歡迎的材料之一,也是潛力最大的材料之一。碳化鉭不但繼承了碳化物納米材料諸多優(yōu)點,還具有其自身的獨特一面。碳化釩生產(chǎn)廠家如硬度高(常溫下莫氏硬度為9-10、熔點高(大約為3880℃)、楊氏模量高(283-550GPa)、導(dǎo)電性強(電導(dǎo)率25℃時為32.7-117.4μΩ·cm)、高溫超導(dǎo)(10.5K)、抗化學(xué)腐燭及熱震能力強、對氨分解及氫氣分離有很高的催化活性。
TiCN涂層刀具性能的改善歸因于TiCN涂層和硬質(zhì)合金刀具優(yōu) 異的結(jié)合力、涂層材料高的硬度和模量以及涂層材料特殊的顯微結(jié)構(gòu)。如今,TiCN涂層已廣泛用于切削工具、鉆頭、模具等機(jī)械、汽車制造和航天航空等領(lǐng)域,并具有極大的應(yīng)用前景。碳化釩為了合理利用和進(jìn)一步改善TiCN涂層的性能和延長涂層的使用壽命,需要對其結(jié)構(gòu)、性能和結(jié)合強度進(jìn)行全面研究。碳化釩生產(chǎn)廠家從影響TiCN涂層的硬度、摩擦磨損、抗氧化、殘余應(yīng)力和結(jié)合強度等的因素出發(fā),綜合評述近10年來所取得的研究成果,為合理地利用和進(jìn)一步改善氮碳化鈦涂層的性能提供參考,提出了進(jìn)一步研究的方向。