Tungsten Carbide, WC, ose Tungsten semicarbide, W2C, është një përbërës kimik që përmban tungsten dhe karbon, i ngjashëm me karbidin e titanit. Koloquisht, karbidi i tungstenit shpesh quhet thjesht karbid.
Vetitë kimike
Ekzistojnë dy komponime të karakterizuara mirë të tungstenit dhe karbonit, WC dhe W2C. Të dy komponimet mund të jenë të pranishme në veshje dhe proporcionet mund të varen nga metoda e veshjes, shiko p.sh.
WC mund të përgatitet me anë të reagimit të metaleve tungsten dhe karbonit në 1400-2000'C. Metodat e tjera përfshijnë një proces të patentuar të shtratit të lëngjeve që reagon ose tungsten metal ose blu WO3 me përzierje CO/CO2 dhe H2 midis 900 dhe 1200'C. Metodat kimike të depozitimit të avullit që janë hetuar përfshijnë:
Hexachloride tungsten me hidrogjen, si agjent zvogëlues dhe metan si burim i karbonit në 670'C
WCL6 + H2 + CH4 → WC + 6HCL
Reagimi i hexafluoridit të tungstenit me hidrogjen si agjent zvogëlues dhe metanol si burim i karbonit në 350'C
WF6 + H2 + CH3OH → WC + 6HF + H2O
Në temperatura të larta WC dekompozohet në tungsten dhe karbon dhe kjo mund të ndodhë gjatë llak termik me temperaturë të lartë p.sh. karburanti i oksigjenit me shpejtësi të lartë (HVOF) dhe metodat e plazmës së lartë të energjisë (HEP).
Oksidimi i WC fillon në 500-600'C.I është rezistent ndaj acideve dhe sulmohet vetëm nga acidi hidrofluorik/acidi nitrik (HF/HNO3) Përzierjet mbi temperaturën e dhomës. [2] Reagon me gaz fluorine në temperaturën e dhomës dhe klorin mbi 400'C dhe është joaktive për të tharë H2 deri në pikën e tij të shkrirjes.
WC është hetuar për përdorimin e tij të mundshëm si katalizator dhe është zbuluar se i ngjan platinës në katalizën e tij prodhimin e ujit nga hidrogjeni dhe oksigjeni në temperaturën e dhomës, ulja e trioksidit të tungstenit nga hidrogjeni në prani të ujit, dhe izomerizimi prej 2,2-dimetilpropane në 2-metilbutane. Hasshtë propozuar si një zëvendësim për katalizatorin eridium në nxitësit e satelitit me energji hidrazine.
Vetitë fizike
Karbidi i tungstenit është një shkalla e shkrirjes së lartë, 2870'C, jashtëzakonisht e vështirë 8.5-9.0 mohs [citimi i nevojshëm] dhe 22 GPA Vickers ngurtësi me rezistencë të ulët elektrike (1.7-2.2 10-7ohm.m) e krahasueshme me metale (p.sh. vanadium 1.99 10- 7ohm.m) .wc është lagur lehtësisht nga të dy nikelin e shkrirë dhe kobaltin. [8] Hetimi i diagramit fazor të sistemit WC-CO tregon se WC dhe CO formojnë një eutektik binar pseudo. Diagrami i fazës tregon gjithashtu se ka të ashtuquajturat η-karbide me përbërje (w, co) 6c që mund të formohen dhe fakti që këto faza janë të brishta është arsyeja pse kontrolli i përmbajtjes së karbonit në metalet e forta WC-Co është e rëndësishme.
Strukturë
Ekzistojnë dy forma të WC, një formë gjashtëkëndore, α-WC dhe një formë kub të temperaturës së lartë, β-WC, e cila ka strukturën e kripës së shkëmbit. Forma gjashtëkagonale mund të vizualizohet si e përbërë nga shtresa të paketuara gjashtëkëndore të atomeve metalikë me shtresa të shtrira direkt mbi njëra -tjetrën, me atome karboni që mbushin gjysmën e interstices duke i dhënë të dy tungstenit dhe karbonit një prizmatik të rregullt trigonal, 6 koordinim. Nga dimensionet e qelizave njësi Gjatësia e mëposhtme e lidhjes mund të përcaktohet; Distanca midis atomeve të tungstenit në një shtresë të paketuar gjashtëkëndore është 291 pasdite, distanca më e shkurtër midis atomeve të tungstenit në shtresat ngjitur është 284 pasdite, dhe gjatësia e lidhjes së karbonit tungsten është 220 pasdite. Gjatësia e lidhjes tungsten-karbon është pra e krahasueshme me lidhjen e vetme në W (CH3) 6 (218pm) në të cilën ka koordinim prizmatik trigonal të shtrembëruar fort të tungstenit.
WC molekulare është hetuar dhe kjo specie e fazës së gazit ka një gjatësi lidhjeje prej 171 pasdite për 184W12C.
