12070-10-9
中文名稱
碳化釩
英文名稱
Vanadium carbide
CAS
12070-10-9
分子式
CV
分子量
62.95
MOL 文件
12070-10-9.mol
更新日期
2024/12/23 13:16:39
12070-10-9 結(jié)構(gòu)式
基本信息
中文別名
碳化釩碳化釩粉
一碳化釩
納米碳化釩
碳化釩,1UM
碳化釩(IV)
碳化釩,-150UM
碳化釩, 99% (METALS BASIS)
英文別名
HV 160Vc VitaMin
Einecs 235-122-5
VANADIUM CARBIDE
Vanadium monocarbide
vanadium(iv) carbide
Vanadium carbide (vc)
Vanadium Carbide, -150um
Vanadium carbide , powder
Vanadiumcarbide(metalsbasis)
所屬類別
無(wú)機(jī)化工：碳化物及碳酸鹽物理化學(xué)性質(zhì)
熔點(diǎn)2810°C
沸點(diǎn)3900℃ [KIR83]
密度5.77 g/mL at 25 °C(lit.)
溶解度insoluble in H2O
形態(tài)powder
比重5.77
顏色黑色
電阻率 (resistivity)65.0–98.0 (ρ/μΩ.cm)
水溶解性Insoluble in water.
晶體結(jié)構(gòu)Cubic, NaCl Structure
暴露限值NIOSH: TWA 1 mg/m3; STEL 3 mg/m3; Ceiling 0.05 mg/m3
EPA化學(xué)物質(zhì)信息Vanadium carbide (VC)(12070-10-9)
安全數(shù)據(jù)
警示詞警告
危險(xiǎn)性描述H228-H315-H319-H335-H302+H312+H332
防范說(shuō)明P280-P210-P261-P305+P351+P338-P405-P501a
危險(xiǎn)品標(biāo)志Xn
危險(xiǎn)類別碼20/21/22
安全說(shuō)明36
危險(xiǎn)品運(yùn)輸編號(hào)UN3178
WGK Germany3
TSCAYes
危險(xiǎn)等級(jí)4.1
包裝類別III
常見(jiàn)問(wèn)題列表
應(yīng)用
碳化釩具有較高的硬度、熔點(diǎn)和高溫強(qiáng)度等過(guò)渡族金屬碳化物的一般特性，同時(shí)具有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性，因而在鋼鐵冶金、硬質(zhì)合金、電子產(chǎn)品、催化劑和高溫涂層材料等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。其中，碳化釩添加于鋼中能提高鋼的耐磨性、耐蝕性、韌性、強(qiáng)度、延展性、硬度以及抗熱疲勞性等綜合性能，而且可以作為耐磨材料在不同切削和耐磨工具中使用。另外，因具有較高的活性、選擇性、穩(wěn)定性以及在烴類反應(yīng)中抵抗“催化劑中毒”的能力，碳化釩作為一種新型催化劑也得到了廣泛應(yīng)用。此外，碳化釩還可以作為一種新型碳源合成金剛石。碳化釩最為重要的作用就是作為晶粒抑制劑應(yīng)用在硬質(zhì)合金、金屬陶瓷領(lǐng)域，能夠有效阻止WC晶粒在燒結(jié)過(guò)程中的長(zhǎng)大。概述
碳化釩，黑色立方系晶體，含碳19.08%，屬氯化鈉型立方晶系，灰色金屬狀粉末。不溶于水、硫酸和鹽酸，能溶于硝酸，亦溶于熔融的硝酸鉀中。具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能，如高熔點(diǎn)、良好的導(dǎo)電性、較好的耐化學(xué)腐蝕性能等；可作為硬質(zhì)合金和鈦基金屬陶瓷中重要的添加劑（添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1%），從而抑制碳化物顆粒溶解再析出過(guò)程中的晶粒長(zhǎng)大；可用于冶煉高強(qiáng)度低合金鋼、管道鋼等鋼種，從而提高鋼的耐磨性、耐蝕性、韌性、強(qiáng)度、延展性、硬度以及抗疲勞性等綜合性能，并使鋼具有較強(qiáng)的可焊接性能，而且能起到消除夾雜物等作用；同時(shí)還可作為提取金屬純釩的原料。理化性質(zhì)
黑色立方系晶體。含碳19.08%，屬氯化鈉型立方晶系。熔點(diǎn)2810℃，沸點(diǎn)3900℃，相對(duì)密度5.77。溶于硝酸，不溶于冷水、鹽酸和硫酸?？膳c硝酸鉀熔融?；瘜W(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，抗化學(xué)腐蝕。本信息是由Chemicalbook的丁紅編輯整理。（2015-09-09）制備方法
1.以五氧化二釩為原料 ,用炭黑作還原劑制取。其總化學(xué)反應(yīng)式為：V2O5+7C=2VC +5CO ↑
實(shí)際上其反應(yīng)是分步進(jìn)行的：
V2O5+C =2VO2+CO ↑
2VO2+C =V2O3+CO ↑
V2O3+C =2VO +CO ↑
VO +C =V +CO ↑
V +C =VC
圖1為VC制取的工藝流程
2.碳熱還原法：以偏釩酸銨、石墨和鈦粉為原料，偏釩酸銨和鈦粉按物質(zhì)的量比為 1∶1 配以不同含量的石墨在滾筒混料機(jī)內(nèi)混勻。稱取混合均勻的原料壓制成直徑為2 cm 的柱狀壓坯置于石墨坩堝內(nèi)，在真空燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行還原碳化。
3.真空碳熱還原法：采用V2O3 為原料 , 選擇碳熱還原法制備碳化釩的反應(yīng)為 :
V2O3(s)+5C(s)=2VC(s)+3CO(g)
操作方法為：反應(yīng)物預(yù)先經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)篩分級(jí)過(guò)篩, 然后按化學(xué)反應(yīng)計(jì)量比配料, 適當(dāng)調(diào)整配碳量, 同時(shí)加入添加劑和黏結(jié)劑, 充分混后壓制成型 , 經(jīng) 150 ℃烘干24 h 后 , 放置于真空碳管爐內(nèi) , 溫度范圍 1400 ～1800 K , 反應(yīng)時(shí)間 12 ～ 60 h , 真空度為 6 ×10-2Pa ,反應(yīng)后冷卻至室溫。
4.以多聚釩酸錢為原料,用炭粉作還原劑, 在 氮?dú)獗Ｗo(hù) 下 (常壓 ) 制取碳化釩。多聚釩酸錢在加熱過(guò)程中有如下分解反應(yīng)：
<670 ℃ 時(shí)：( N H4)2V12O31·xH2O = 6V2O5+ 2NH3↑+ (x+l) H2O↑
>670 ℃ 時(shí)：V2O5=V2O4+1/2O2
碳還原 V2O5生成碳 化釩的總反應(yīng)可用下式表示：
V2O5+6C=V2C+5CO↑
操作步驟為：先將多聚釩酸錢在干燥箱恒溫干燥 4~8h，與磨好的炭粉一起加入到錐形棒磨機(jī)中混 合 15 ~20min，再加入糊精溶液攪拌均勻，在自制壓塊機(jī)上壓制成型后，在105℃下恒溫干燥4~8h 待用。將干燥好的塊料裝入自制豎爐內(nèi)，升溫到 1200~1550 ℃，恒溫 3~9 h，同時(shí)通入氫氣保護(hù)，氫氣流量為0.5 ~5L/ min。自然 卻出爐，得到碳化釩產(chǎn)品。
應(yīng)用
1.用于冶煉高強(qiáng)度低合金鋼、管道鋼等鋼種。2.用于硬質(zhì)合金和金屬陶瓷的生產(chǎn)中。
3.作為提取金屬純釩的原料。