碳化鉭

中文名稱：碳化鉭

英文名稱：Tantalum carbide

英文別名：Tantalumcarbidemeshpowderavgemicronsorless;

Tantalum carbide (99.5%-Ta);

methane - tantalum (1:1); methylidynetantalum

CAS號：12070-06-3

EINECS號：235-118-3

分子式：CHTa

分子量：193.9665InChI：InChI=1/CH.Ta/h1H;/rCHTa/c1-2/h1H

碳化鉭粉末是一種重要的金屬陶瓷材料，用它做成的刀具，可耐3800℃以下 晶體結構：立方體的高溫，且其硬度可與久負盛名的金剛石相媲美。作為鎢基硬質合金的晶粒細化劑，可明顯提高合金性能，其用量達到碳化鎢基硬質合金產量的0.5-5%。

1、性狀：暗棕色或淺棕色金屬狀粉末，屬氯化鈉型立方晶系。

2、密度（g/mL,25℃）：13.9

3、相對蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：未確定

4、熔點（ºC）：3880

5、沸點（ºC,常壓）：4780

6、沸點（ºC，1mmHg）：未確定

7、折射率：未確定

8、閃點（ºC）：未確定

9、比旋光度（º）：未確定

10、自燃點或引燃溫度（ºC）：未確定

11、蒸氣壓（20ºC）：未確定

12、飽和蒸氣壓（kPa,60ºC）：未確定

13、燃燒熱（KJ/mol）：未確定

14、臨界溫度（ºC）：未確定

15、臨界壓力（KPa）：未確定

16、油水（辛醇/水）分配係數的對數值：未確定

17、爆炸上限（%,V/V）：未確定

18、爆炸下限（%,V/V）：未確定

19、溶解性：不溶於水，難溶於無機酸

極硬。有五氧化二鉭用碳還原製得。除在高溫外，耐化學腐蝕性極好。

碳化鉭為淺棕色金屬狀立方結晶粉末，屬氯化鈉型立方晶系。含碳量6.23%(質量)，相對密度13.9，熔點3880℃，沸點4780℃，晶格常數a=0．4454 nm，莫式硬度9～10，熱導率22 w／(m?K)，熱膨脹係數6.29×10-6/K。不溶於水，難溶於無機酸，能溶於氫氟酸和硝酸的混合酸中並可分解。抗氧化能力強，易被焦硫酸鉀熔融並分解。導電性大，室溫時電阻為30Ω，顯示超導性質。

在皮膚上面：刺激皮膚和粘膜在眼睛上面：刺激的影響致敏作用：沒有已知的敏化現象生態學數據通常對水是不危害的，若無政府許可，勿將材料排入周圍環境。

1、拓撲分子極性表面積（TPSA）：0

2、重原子數量：2

3、表面電荷：0

4、複雜度：0

5、同位素原子數量：0

6、確定原子立構中心數量： 0

7、不確定原子立構中心數量：0

8、確定化學鍵立構中心數量：0

9、不確定化學鍵立構中心數量：0

10、共價鍵單元數量：2

11、氫鍵供體數量：0

12、氫鍵受體數量：0

13、可旋轉化學鍵數量：0

常溫常壓下穩定。避免的物料：氧化物。不溶於水，難溶於無機酸，能溶於氫氟酸和硝酸的混合酸中並可分解。抗氧化能力強，易被焦硫酸鉀熔融並分解。導電性大，室溫時電阻為30 Ω，顯示超導性質。含結合碳量6.23%(質量分數)。屬於氯化鈉型立方晶系，晶格常數4.454×10-10m。莫氏硬度9～10，微維氏硬度(負荷50g)1787kg/mm2。

1、用於粉末冶金、切削工具、精細陶瓷、化學氣相沉積、硬質耐磨合金添加劑，提高合金的韌性。碳化鉭的燒結體顯示金黃色，可作手錶裝飾品。

2、與碳化鎢和碳化鈮配合，制超級硬質合金。

1、氧化鉭碳化法以五氧化二鉭和炭黑為原料製備碳化鉭：將1 rnol五氧化二鉭和7 mol炭黑充分混合，放入還原爐中，在氫或真空中於l500℃下加熱還原lh，即製得碳化鉭粉末。或者在惰性氣體中加熱至1900℃還原製得。為提高產品質量，首先在惰性氣體中一次碳化生成初級碳化物，再在真空條件下進行二次碳化製得碳化鉭。

2、以五氧化二鉭和炭黑為原料。將五氧化二鉭和炭黑充分混合放入還原爐中，在氫氣或真空中於1500℃下加熱還原，即製得碳化鉭粉末。或者先在惰性氣體中加熱至1900℃進行初步還原，再在真空條件下進行二次碳化製得碳化鉭。也可在石墨坩堝中用鋁還原五氧化二鉭，當溫度加熱至2000℃時，再加入純石墨塊，使過量的鋁生成碳化鋁后經冷卻除去，然後將反應物粉碎，並用無機酸除去雜質，即得高純碳化鉭結晶。還可以利用金屬鉭和炭黑直接碳化製得顆粒較粗的碳化鉭。

3、使用鈷作輔助金屬，選用Ta與Co比為1∶2組成金屬浴。用純石墨坩堝，在氫氣流中，於塔曼爐中加熱熔化(1h以內升溫至1800℃)，於1800℃下保持3h,冷卻至室溫(冷卻需要2h)。用溫的鹽酸將鈷溶解併除去，則得到粒度為100～200μm的TaC粉末［含結合碳6.13%(質量分數)，遊離碳0.12%(質量分數)］，用這個方法製得的TaC與NbC的情況相同，雜質，特別是氧和氮的含量低。(氧40×10-6，氮10×10-6以下)。

4、以五氯化鉭和甲烷氣為反應混合氣，用氬［雜質含量最多的為08%(N2+CO2)］作載氣，把該混合氣通入氧化鋁制反應管，用碳化硅電阻從外部進行輻射加熱和碳化反應。反應條件：1400℃，CH4/TaCl5=1.5～2.0，TaCl5濃度0.35g/L,氬的流速為1.410cm3/min。轉化率為20％左右的TaC超微粉末(0.02～0.07μm)。趁乾燥狀態捕集產物，用異丙醇洗滌后，用乙醇和鹽酸的混合液處理，以除去氯化物，用氫氟酸除去金屬鉭及鉭的氧化物，再用乙醇洗滌數次除去吸附的酸，得到含有0.6%～1.2%遊離碳的TaC黑色粉末。

5.把1mol氧化鉭Ta2O5和7mol炭黑用球磨機乾式混合后，將粉末在98066.5kPa左右的壓力下成形。把這種加壓成形粉末在氫氣中或真空中(只限於旋轉泵排氣使真空度達13.3322～1.33322Pa)在最高溫度1800℃下加熱約1h,即可製得TaC。

危險品運輸編號 : UN3178

WGK Germany : 3

HazardClass : 4.1

PackingGroup : II

常溫密閉，陰涼通風乾燥。