碳化鉻(Chromium carbide)，分子式為Cr3C2，分子量為180.01?；疑勰?，斜方晶系，a=2.821、b=5.52、c=11.46。熔點(diǎn)為1890℃，沸點(diǎn)為3800℃。微維氏硬度(負(fù)荷50 g)為2700kg/rnrn2，熱膨脹系數(shù)為10.3×10-6/K。碳化鉻是一種在高溫環(huán)境下(1000~1100℃)具有良好的耐磨、耐腐蝕、抗氧化性的高熔點(diǎn)的無(wú)機(jī)材料，Chemicalbook屬于一種金屬陶瓷。因其特殊的高溫性能，被大量用作金屬表面保護(hù)工藝的熱噴涂材料和硬質(zhì)合金行業(yè)的添加劑。

　　碳化鉻(Cr3C2)為灰色粉末，有金屬光澤;斜方晶系;密度為6.68g/cm3;熔點(diǎn)為1890℃，沸點(diǎn)為3800℃;在高溫環(huán)境下(1000~1100℃)具有良好的耐磨、耐腐蝕、抗氧化性能。屬于一種金屬陶瓷。

　　碳化鉻制備方法

　　1、采用以下工藝流程生產(chǎn)碳化鉻

　　其中，碳化溫度為1450℃~1500℃，擴(kuò)散時(shí)間為45min。原料的配比為：金屬鉻粉：石墨粉：粘結(jié)劑=86.5:13.5:3.5。

　　(1)混料把稱量好的原料，加入電動(dòng)混料滾桶中，加料順序是先加石墨粉，再加金屬鉻粉，后加粘貼劑。加料的體積以占混料滾桶容積的1/3~2/5為宜?；炝蠒r(shí)間為20~30min，每5min改變一次混料滾桶的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

　　(2)壓塊將混好的原料進(jìn)行壓塊，料塊規(guī)格為φ90×60mm，每塊重量約2.5kg，成型的料塊要輕拿輕放，自然干燥48h，放入干燥箱內(nèi)進(jìn)行干燥，干燥溫度為110±1Chemicalbook0℃，保溫10h，升溫到300℃，再保溫10h。

　　(3)碳化碳化設(shè)備為0.15MVA真空電阻爐，送電前要先抽真空，爐內(nèi)壓力小于30Pa時(shí)可以送電升溫，開(kāi)始時(shí)的輸入功率視發(fā)熱體燒損情況，確定為全部輸入功率的50%，爐溫升至300℃時(shí)輸入功率增加到80%，爐溫升至800℃使用全功率升溫。這時(shí)升溫速度一般為10℃/h左右，爐溫升至1450℃時(shí)開(kāi)始恒溫，恒溫時(shí)間為10h。

　　(4)破碎碳化結(jié)束后，停電自然降溫，繼續(xù)抽真空，直到爐溫降至300℃以下時(shí)停泵，破壞真空出爐。

　　2、采用碳熱還原法制取：其中有兩種反應(yīng)機(jī)理

　　3、自蔓燃高溫合成法

　　將Cr2O3，CrO3，Al粉和碳黑，以1:0.73:0.73:0.25的比例配料合批，將配置好的原料放入混料機(jī)混合6h，將混好的料放入石墨坩堝內(nèi)，壓實(shí)置于反應(yīng)器內(nèi)，采用Ar作介Chemicalbook質(zhì)，預(yù)加壓力5MPa，用鎢絲圈上部平面點(diǎn)火源點(diǎn)火。當(dāng)鎢絲圈溫度上升至1500℃時(shí)，物料被點(diǎn)燃，開(kāi)始燃燒，燃燒波自行向下蔓延，直至反應(yīng)結(jié)束。燃燒產(chǎn)物分成上下兩層，下層是鑄造狀態(tài)碳化鉻(Cr3C2)。

　　4、金屬鉻粉(或氧化鉻粉)與炭粉混合加壓成型，在還原氣氛中(覆蓋在炭粉下或在滲碳性煤氣中)，于1000℃以上溫度燒結(jié)。

　　5、100份粒徑為34μm的氧化鉻粉，與34.25份石墨及6.7份水混勻后，裝入剛玉坩堝，上面覆蓋石墨，加蓋后于1400℃燒3h。冷后輕壓篩分，得到適于熔噴的Cr3C2，氧化鉻轉(zhuǎn)化率97%。

　　碳化鉻的用途

　　1、可作為硬質(zhì)合金的添加劑(如碳化鎢基硬質(zhì)合金晶粒細(xì)化劑),從而應(yīng)用于礦山、機(jī)械加工等方面。

　　2、可作為焊接材料添加劑，用它制成的焊Chemicalbook條、堆焊在某些機(jī)械設(shè)備的工作面上(如磨煤機(jī)、球磨機(jī)、鄂板等)，可將使用壽命提高幾倍以上。

　　3、大量用作金屬表面保護(hù)工藝的熱噴涂材料。

　　4、它是一種在高溫環(huán)境下具有良好的耐磨、耐腐蝕、抗氧化的高熔點(diǎn)的材料，與鎳鉻合金制得的硬質(zhì)合金顆粒，采用等離子噴涂法，可作為耐高溫、耐磨、耐氧化與耐酸涂層，廣泛用在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和石油化工機(jī)械器件上，可大大提高機(jī)械的壽命。也常用作硬質(zhì)合金的晶粒細(xì)化劑及其他耐磨、耐腐蝕元件。以Cr3C2為基的金屬陶瓷在高溫下有極優(yōu)異的抗氧化性能。

　　5、用于碳化鉻陶瓷。粗粒碳化鉻作為熔噴材料在金屬及陶瓷表面形成熔噴覆膜，賦予后者以耐磨、耐熱、耐蝕等性能，廣泛用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)及石油化工機(jī)械器件上，以大大提高機(jī)械壽命。亦用于噴制半導(dǎo)體膜。

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