碳化铬

　　碳化铬（Chromium carbide），分子式为Cr3C2，分子量为180.01。灰色粉末，斜方晶系，a=2.821、b=5.52、c=11.46。熔点为1890℃，沸点为3800℃。微维氏硬度（负荷50 g）为2700kg/rnrn2，热膨胀系数为10.3×10-6/K。碳化铬是一种在高温环境下（1000~1100℃）具有良好的耐磨、耐腐蚀、抗氧化性的高熔点的无机材料，Chemicalbook属于一种金属陶瓷。因其特殊的高温性能，被大量用作金属表面保护工艺的热喷涂材料和硬质合金行业的添加剂。

　　碳化铬（Cr3C2）为灰色粉末，有金属光泽；斜方晶系；密度为6.68g/cm3；熔点为1890℃，沸点为3800℃；在高温环境下（1000~1100℃）具有良好的耐磨、耐腐蚀、抗氧化性能。属于一种金属陶瓷。

　　碳化铬制备方法

　　1、采用以下工艺流程生产碳化铬

　　其中，碳化温度为1450℃~1500℃，扩散时间为45min。原料的配比为：金属铬粉：石墨粉：粘结剂=86.5:13.5:3.5。

　　（1）混料把称量好的原料，加入电动混料滚桶中，加料顺序是先加石墨粉，再加金属铬粉，后加粘贴剂。加料的体积以占混料滚桶容积的1/3~2/5为宜。混料时间为20~30min，每5min改变一次混料滚桶的转动方向。

　　（2）压块将混好的原料进行压块，料块规格为φ90×60mm，每块重量约2.5kg，成型的料块要轻拿轻放，自然干燥48h，放入干燥箱内进行干燥，干燥温度为110±1Chemicalbook0℃，保温10h，升温到300℃，再保温10h。

　　（3）碳化碳化设备为0.15MVA真空电阻炉，送电前要先抽真空，炉内压力小于30Pa时可以送电升温，开始时的输入功率视发热体烧损情况，确定为全部输入功率的50%，炉温升至300℃时输入功率增加到80%，炉温升至800℃使用全功率升温。这时升温速度一般为10℃/h左右，炉温升至1450℃时开始恒温，恒温时间为10h。

　　（4）破碎碳化结束后，停电自然降温，继续抽真空，直到炉温降至300℃以下时停泵，破坏真空出炉。

　　2、采用碳热还原法制取：其中有两种反应机理

3、自蔓燃高温合成法

　　将Cr2O3，CrO3，Al粉和碳黑，以1:0.73:0.73:0.25的比例配料合批，将配置好的原料放入混料机混合6h，将混好的料放入石墨坩埚内，压实置于反应器内，采用Ar作介Chemicalbook质，预加压力5MPa，用钨丝圈上部平面点火源点火。当钨丝圈温度上升至1500℃时，物料被点燃，开始燃烧，燃烧波自行向下蔓延，直至反应结束。燃烧产物分成上下两层，下层是铸造状态碳化铬（Cr3C2）。

　　4、金属铬粉（或氧化铬粉）与炭粉混合加压成型，在还原气氛中（覆盖在炭粉下或在渗碳性煤气中），于1000℃以上温度烧结。

　　5、100份粒径为34μｍ的氧化铬粉，与34.25份石墨及6.7份水混匀后，装入刚玉坩埚，上面覆盖石墨，加盖后于1400℃烧3h。冷后轻压筛分，得到适于熔喷的Ｃｒ３Ｃ２，氧化铬转化率97%。

　　碳化铬的用途

　　1、可作为硬质合金的添加剂（如碳化钨基硬质合金晶粒细化剂）,从而应用于矿山、机械加工等方面。

　　2、可作为焊接材料添加剂，用它制成的焊Chemicalbook条、堆焊在某些机械设备的工作面上（如磨煤机、球磨机、鄂板等），可将使用寿命提高几倍以上。

　　3、大量用作金属表面保护工艺的热喷涂材料。

　　4、它是一种在高温环境下具有良好的耐磨、耐腐蚀、抗氧化的高熔点的材料，与镍铬合金制得的硬质合金颗粒，采用等离子喷涂法，可作为耐高温、耐磨、耐氧化与耐酸涂层，广泛用在飞机发动机和石油化工机械器件上，可大大提高机械的寿命。也常用作硬质合金的晶粒细化剂及其他耐磨、耐腐蚀元件。以Cr3C2为基的金属陶瓷在高温下有极优异的抗氧化性能。

　　5、用于碳化铬陶瓷。粗粒碳化铬作为熔喷材料在金属及陶瓷表面形成熔喷覆膜，赋予后者以耐磨、耐热、耐蚀等性能，广泛用于飞机发动机及石油化工机械器件上，以大大提高机械寿命。亦用于喷制半导体膜。