
碳化铁(Iron carbide)是铁与碳形成的金属间化合物,在冶金学和材料科学中具有重要研究价值。其标准英文对应词为"Iron carbide"或专业术语"cementite"(特指Fe₃C型碳化铁)。根据《现代冶金术语词典》定义,碳化铁主要由铁原子与碳原子通过共价键结合形成,化学式可表示为Fe₃C,属于正交晶系结构。
该化合物在常温下呈亚稳态特征,维氏硬度可达860-1100 HV。美国国家标准与技术研究院(NIST)的材料数据库显示,碳化铁的密度为7.694 g/cm³,熔点约1227℃,在钢的珠光体组织中作为硬质相存在。工业应用中,它作为炼钢过程的中间产物,可通过以下化学反应形成: $$ 3Fe + C rightarrow Fe_3C $$
剑桥大学材料系研究指出,纳米级碳化铁颗粒可提升合金材料的耐磨性,相关成果已应用于轴承钢制造领域。在铸铁组织中,碳化铁的含量直接影响材料脆性,国际材料数据系统(IMDS)建议其体积分数控制在10%-30%之间以获得最佳机械性能。
碳化铁(化学式Fe₃C)是铁和碳形成的一种金属间化合物,在冶金学中被称为渗碳体。以下是其详细解释:
化学特性
分子式为Fe₃C,含碳量约6.67%(质量分数),晶体结构为正交晶系,碳原子被6个铁原子包围形成八面体结构。不溶于水,但可溶于酸类溶液。
物理性质
冶金与材料科学
工业催化
作为催化剂用于石油化工(如烃类转化)和环保领域(如汽车尾气处理)。近年来在费托合成(将合成气转化为液体燃料)中展现出高效催化活性。
环保优势
相比传统高炉炼铁,碳化铁生产可减少烧结、焦化环节的污染,且产品稳定性高、有害杂质少。
碳化铁与普通铁碳化物的区别在于其独特的晶体结构和性能。例如,Fe₃C比一般铁碳化物硬度更高,但脆性也更大。此外,其纳米颗粒(1-100 nm)在催化领域具有更高活性。
如需更详细物化参数或反应机理,可参考材料科学手册或专业文献。
保证保险标准杂音温度陈述的理由磁性放泄塞福-佩二氏法负载频率控制辅助簧工业效用惠斯通电桥假复层上皮较低出价人结肠切开术就绪任务绝热系统抗浮剂类时矢量硫羰胺矛兵毛特讷氏膜泡沫冷却塔屏蔽型泵软通货三价铈的生理习惯丝状疣停息体区疗法头脑精明的王室特权未申报的价值