碳化鉿及其復合功能材料

產品詳情

產品簡介:

碳化鉿,屬于氯化鈉型立方晶系的結晶,英文名hafnium carbide powder, CAS號碼12069-85-1,分子式HfC,灰黑色粉末。體積電阻率1.95×10-4Ω·cm(2900),熱膨脹系數6.73×10-6/℃。具有很高的彈性系數,良好的電、熱傳導性,很小的熱膨脹系數和良好的耐沖擊性能,密度12.7g/cm3,?熔點?3890°C,是單一化合物中熔點高。碳化鉿能與許多化合物(ZrC、TaC)形成固溶體。具有高表面活性、高表面能、耐高溫、抗氧化、高強度、高硬度、導熱性良好、韌性好,是一種重要的高熔點、高強度、高溫強度好、良好的耐腐蝕性能的高溫結構材料,并具有高效吸收可見光,反射紅外線和儲能蓄熱等的特性。廣泛應用于電子、涂層、噴涂、硬質合金、粉末冶金、航空航天、原子能、硬質薄膜和冶金自動化等高新技術領域的關鍵材料。

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產品優勢:

采用超高純度的二氧化鉿和高純炭黑作為原材料、公司獨創的添加劑配方應用核心技術、合金化燒結技術,保證了碳化鉿粉末的純度、低氧含量、低游離碳,使粉末晶粒致密化,相成份穩定、碳化燒結均勻、粒度均勻、質量穩定。

 

產品應用案例:

1、碳化鉿作為添加劑添加到固體火箭發動機喉襯材料

由于碳/碳復合材料具有比其他材料優越的高溫熱物理和力學性能,是固體火箭發動機噴管喉襯的首選材料。在發動機工作過程中,碳/碳復合材料喉襯在惡劣的熱環境下,內型面因受到高溫、高壓、高速且含有侵蝕性粒子的熱流沖刷燒蝕會遭到破壞,表現為喉徑擴大、表面粗糙不平、型面不規整等,從而影響到發動機工作壓強,導致噴管效率降低。

?某型號武器系統噴管喉襯炭基體加入8%-10%的碳化鉿材料(HfC)時,HfC-C/C復合材料的抗燒蝕性能可得到很大的改善。HfC?HfC-C/C?復合材料喉襯燒蝕抗力的貢獻主要有兩方面:一、由于在?3500?℃燒蝕溫度下,HfC在高溫燒蝕過程中優先與氧氣反應形成HfO2,有效地阻止了有氧氣氛對復合材料中碳基體和碳纖維的氧化; 二、由于?Hf C?具有很高的強度和硬度,又有效地提高了材料整體的抗機械磨蝕、沖刷性能,使得燃氣對喉襯內型面的機械剝蝕得到有效抑制。顯然,HfC-C/C?復合材料的抗燒蝕性能隨?Hf C?含量的增加而提高,實驗結果表明,當?HfC含量達到8%-10%以后,HfC-C/C復合材料喉襯的線燒蝕率會出現近似恒定的穩定燒蝕階段,?在固體火箭發動機試車條件下,HfC-C/C復合材料整體喉襯具有良好的抗燒蝕性能。

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2、1原子的碳化鉿和4原子的碳化鉭,組成的鉭鉿的復式碳化物4TaC·HfC,通過采用激光的極端加熱技術來測試4TaC·HfC的耐熱能力,熔點達到了3905攝氏度。是已知熔點高的復合材料化合物,是一種很好的耐火陶瓷材料,我們美國某客戶應用于高速飛行器的熱防護系統上面,對熱具有極強的抵抗能力,能夠承受和抵御極端惡劣的高溫環境,還可以作為核反應堆中過熱環境的燃料包殼。

空氣摩擦導致的熱包括當超音速行駛超過5馬赫的時候,將產生非常高的溫度。由于4TaC·HfC材料能夠承受和抵御極端惡劣的高溫環境,為下一代的超音速飛行器的發展鋪平道路,這個材料意味著新型宇航器可能會有比以往更快的速度。4TaC·HfC材料應用在超音速飛行器、飛行器機頭,在飛行過程中須承受摩擦的外部部件邊緣等方面,使得行駛速度超過5馬赫的飛行器載人成為可能。

3、碳化鉿是制作原子核反應堆的控制棒和保護裝置的重要功能材料,是原子能工業重要材料,可作火箭的推進器,特別適用于火箭噴嘴、火箭噴管的喉部材料領域、重返大氣層宇宙火箭的鼻錐部位。含碳化鉿的合金可作火箭噴嘴和滑翔式重返大氣層的飛行器的前沿保護層,

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4、碳化鉿由于硬度和熔點高,作為添加劑,應用于硬質合金切削工具、金屬陶瓷切削工具、粉末冶金制品、高溫結構件材料、耐高溫噴涂材料;添加碳化鉿的Hf-Ta合金可制造工具鋼及電阻材料;在耐熱合金中添加碳化鉿,例如鎢、鉬、鉭的合金中有的添加碳化鉿,可以提高材料的硬度、強度、抗燒蝕性能和耐高溫性能;

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5、碳化鉿由于高熔點,作為添加劑應用在煉鋼工業中作脫氧劑,可以大幅度提高鋼材質量;在電器工業上是制造X射線管的陰極材料。

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