Datos de carburo de tungsteno

En química, un compuesto de carburo es compuesto de carbono y un elemento menos electronegativo. Carburos se pueden clasificar en general por tipo de enlace químico de la siguiente manera:, compuestos salinos covalentes, compuestos intersticiales y carburos de metales de transición "intermedios". Los ejemplos incluyen el carburo de calcio, carburo de silicio, carburo de tungsteno (a menudo llamado simplemente de carburo), y cementado, cada uno utilizado en aplicaciones industriales clave. El nombramiento de los carburos iónicos no es sistemática.

El carburo de tungsteno (WC) es un compuesto químico inorgánico (específicamente, un carburo) que contiene partes iguales de tungsteno y átomos de carbono. Coloquialmente, carburo de tungsteno es a menudo llamado simplemente carburo. En su forma más básica, que es un fino polvo gris, pero puede ser presionado y se conforma en formas para su uso en maquinaria industrial, herramientas, abrasivos, así como la joyería. Carburo de tungsteno es aproximadamente tres veces más rígido que el acero, con un módulo de Young de aproximadamente 550 Gar y es mucho más denso que el acero o titanio. Es comparable con corindón (α-Al2O3) o de zafiro en la dureza y sólo puede ser pulido y acabado con abrasivos de dureza superiores tales como nitruro de boro cúbico y el diamante entre otros, en forma de polvo, ruedas, y compuestos.

Hay dos compuestos bien caracterizados de tungsteno y carbono, WC y carburo de tungsteno semi, W2C. Ambos compuestos pueden estar presentes en los revestimientos y las proporciones pueden depender del método de recubrimiento. WC se puede preparar por reacción de metal de tungsteno y carbono a 1400-2000 ° C. Otros métodos incluyen un proceso de lecho fluido patentado que reacciona bien tungsteno metálico o azul WO3 con mezcla CO/CO2 y H2 entre 900 y 1200 ° C. Métodos de deposición química de vapor que han sido investigados incluyen: WC también se puede producir por calentamiento de WO3 con grafito en hidrógeno a 670 ° C después de la carburación en Ar a 1000 ° C o calentar directamente WO3 con grafito a 900 ° C.
A altas temperaturas WC se descompone para tungsteno y carbono y esto puede ocurrir durante la pulverización térmica de alta temperatura, por ejemplo, combustible y oxígeno a alta velocidad (HVOF) y plasma de alta energía métodos (HEP).
La oxidación de WC comienza a 500-600 ° C. Es resistente a ácidos y sólo es atacado por el ácido / ácido nítrico fluorhídrico (HF/HNO3) mezclas superiores a la temperatura ambiente. Reacciona con flúor gaseoso a temperatura ambiente y cloro por encima de 400 ° C (752 ° F) y es poco creativo para secar H2 hasta su punto de fusión.
WC se ha investigado para su uso potencial como un catalizador y se ha encontrado para asemejarse a platino en su catálisis de la producción de agua a partir de hidrógeno y oxígeno a temperatura ambiente, la reducción de trióxido de tungsteno por el hidrógeno en la presencia de agua, y el resumen de 2,2-dimetilpropano a 2-metil-butano. Se ha propuesto como un reemplazo para el catalizador de iridio en hidrazina accionado propulsores de satélite.

Carburo de tungsteno es alto punto de fusión, 2.870 º C (5.200 º F), extremadamente duro (~ 9 escala de Mohs, 1700-2400 Número Vickers) con baja resistividad eléctrica (~ 2 × 10-7 Ohm · m), comparable con la de algunos metales (por ejemplo, vanadio 2 × 10-7 Ohm · m).
WC se humedece fácilmente por el níquel y el cobalto fundido. Investigación del diagrama de fases del sistema de WC-Co muestra que WC y Co forman un eutéctico pseudo-binario. El diagrama de fases muestra también que hay llamados η-carburos con la composición (W, Co) 6C que puede ser formado y el hecho de que estas fases son frágiles es la razón por la cual el control del contenido de carbono en WC-Co duros metales es importante.

estructura de α-WC, átomos de carbono son de color gris. Hay dos formas de WC, una forma hexagonal, α-WC (HP2, grupo espacial P6m2, N º 187), y una forma de alta temperatura cúbico, β-WC, que tiene la estructura de la sal de roca. La forma hexagonal es visualizada como formada por capas de empaquetamiento compacto hexagonal de átomos de metal con capas que se extiende directamente sobre la otra, con los átomos de carbono de llenado medio de los intersticios que dan tanto de tungsteno y carbono un prismático original, regular, 6 coordinación. De las dimensiones de la celda unidad de las siguientes longitudes de enlace se pueden determinar, la distancia entre los átomos de tungsteno en una capa hexagonal embalado es de 291 horas, la distancia más corta entre los átomos de tungsteno en capas adyacentes es 284 pm, y el tungsteno longitud de enlace de carbono es de 220 pm . Por consiguiente, la longitud de enlace de tungsteno-carbono es comparable a la enlace sencillo en W (CH3) 6 (218 horas) en la que hay fuertes perturbaciones coordinación prismática trigonal de tungsteno. Molecular WC se ha investigado y esta especie en fase gaseosa tiene una longitud de enlace de 171 pm para 184W12C.