山東埃爾派 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2020-12-11
碳化鉻
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。
?。?)混料把稱(chēng)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。
?。?)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。
?。?)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?。浩渲杏袃煞N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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