
【化】 niobium carbide
carbonization; carbonize
【化】 carbonation; carbonization; carbonizing
【医】 carbonization; carbonize
niobium
【医】 Nb; niobium
碳化铌(Niobium Carbide)是一种由金属铌与碳元素组成的无机化合物,其化学式为NbC。作为过渡金属碳化物家族的重要成员,该材料在高温工业与先进材料领域具有显著应用价值。以下从理化性质、应用场景及学术定义三方面展开说明:
1. 理化性质 碳化铌晶体属于立方晶系(空间群Fm3m),呈现灰黑色金属光泽。其莫氏硬度达到8-9,熔点高达3490°C,兼具优异的热稳定性和化学惰性。实验数据显示,NbC在常温下对多数酸、碱溶液表现出抗腐蚀特性,但在高温氧化环境中会生成氧化铌层(参考《无机化合物热力学手册》)。
2. 工业应用 • 硬质合金添加剂:作为WC-Co硬质合金的晶粒细化剂,可提升切削工具耐磨性(美国金属学会技术报告) • 高温涂层材料:通过物理气相沉积技术制备的NbC涂层,显著提高航空发动机部件耐高温性能 • 核反应堆材料:中子吸收截面小的特性使其适用于核燃料包壳材料(国际原子能机构技术文档)
3. 学术定义 《材料科学大辞典》将碳化铌定义为“过渡金属铌与碳形成的间隙化合物”,其晶体结构中碳原子占据金属晶格的八面体间隙位。根据IUPAC命名规则,英文术语Niobium Carbide优先于旧称Columbium Carbide(国际纯粹与应用化学联合会2018年修订版)。
碳化铌(化学式NbC)是一种重要的高温陶瓷材料,具有独特的物理和化学性质,广泛应用于多个工业领域。以下是其核心信息的综合说明:
结构与外观
碳化铌为立方晶系(氯化钠型结构),通常呈现黑色立方晶体或紫灰色粉末状,具有金属光泽。
化学稳定性
不溶于盐酸、硫酸、硝酸,仅溶于热的氢氟酸与硝酸混合溶液;在1000~1100℃下稳定,高于此温度会氧化为五氧化二铌。
硬质合金添加剂
与碳化钨、碳化钛等形成固溶体,显著提升合金的耐高温性、抗氧化性和抗热冲击性,用于切削工具、热锻模等。
耐高温材料
用于喷气发动机涡轮叶片、火箭喷嘴涂层等极端环境部件。
功能材料
作为聚变堆材料、紫色人造宝石原料,以及冶金和航天领域的复相材料组分。
工业上主要通过高温碳化金属铌或氧化物制备,存在纳米级和微米级不同规格(如粒径50nm~10μm),具体参数因应用需求调整。
如需更详细的技术参数或应用案例,可参考相关研究文献或行业数据库(如CAS号12011-99-3)。
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