SU413753A1 - Method for producing tungsten carbides - Google Patents

Method for producing tungsten carbides

Info

Publication number
SU413753A1
SU413753A1 SU1496016A SU1496016A SU413753A1 SU 413753 A1 SU413753 A1 SU 413753A1 SU 1496016 A SU1496016 A SU 1496016A SU 1496016 A SU1496016 A SU 1496016A SU 413753 A1 SU413753 A1 SU 413753A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
hydrogen
tungsten
ratio
propane
carbides
Prior art date
Application number
SU1496016A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.И. Красовский
И.Л. Синани
И.В. Кириллов
Ю.Н. Голованов
В.П. Кузьмин
Original Assignee
Ордена Трудового Красного Знамени Институт Физической Химии Ан Ссср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ордена Трудового Красного Знамени Институт Физической Химии Ан Ссср filed Critical Ордена Трудового Красного Знамени Институт Физической Химии Ан Ссср
Priority to SU1496016A priority Critical patent/SU413753A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU413753A1 publication Critical patent/SU413753A1/en

Links

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

Изобретение относитс  к технике получени  карбидов вольфрама, широко примен емых в качестве компонентов твердых сплавов, защитных высокотемпературных, эррозионностойких и эмиссионных покрытий.The invention relates to a technique for producing tungsten carbides, widely used as components of hard alloys, protective high temperature, erosion-resistant and emission coatings.

в насто щее врем  известно существование двух карбидов вольфрама WC (6,12% С) и WsC (3,15%).Currently, the existence of two tungsten carbides WC (6.12% C) and WsC (3.15%) is known.

Одним из способов получени  указанных .карбидов вольфрама  вл етс  восстановление галогенидов вольфрама водородом в присутствии углеводородов при 900-1200° С.One of the methods for producing these tungsten carbides is to reduce tungsten halides with hydrogen in the presence of hydrocarbons at 900-1200 ° C.

Недостатками этого способа получени  карбидов вольфрама  вл ютс  высока  энергоемкость и сложность конструктивного выполнени  аппаратуры, обусловленные высоки. ми темиературами осаждени , а также длительность процесса и возможность загр знени  конечного продукта примес ми. Кроме того, указанный способ не позвол ет получать карбиды вольфрама с другим содержанием углерода, например WeC.The disadvantages of this method of producing tungsten carbides are high energy intensity and complexity of the design of the equipment, due to the high. deposition terations, as well as the duration of the process and the possibility of contamination of the final product with impurities. Furthermore, this method does not allow the production of tungsten carbides with a different carbon content, for example, WeC.

Цель изобретени  состоит в разработке такого способа получени  карбидов вольфрама, который позволит получать карбиды вольфрама высокой чистоты при сравнительно невысоких температурах в виде компактных ос д-ков с плотностью, близкой к теоретической и различного стехиометрического и фазового со ставов.The purpose of the invention is to develop such a method for producing tungsten carbides, which will allow to obtain high-purity tungsten carbides at relatively low temperatures in the form of compact d-axis with a density close to the theoretical and various stoichiometric and phase compositions.

Достигаетс  это путем восстановлени  гексафторида вольфрама водородом в присутствии продуктов крекинга пропана при 400-900° С. Выбор в качестве исходных компонентов гексафторида вольфрама, который не образует устойчивых низших фторидов вольфрама, водорода и пропана при определенных режимах позвол ет получить новый карбид вольфрама с содержанием углерода 0,8-1,2 вес % и стехиометрической формулой WsC.This is achieved by reducing tungsten hexafluoride with hydrogen in the presence of propane cracking products at 400-900 ° C. Selection of tungsten hexafluoride, which does not form stable lower fluorides of tungsten, hydrogen and propane, under certain conditions, allows to obtain a new tungsten carbide with carbon content 0.8-1.2 wt% and the stoichiometric formula WsC.

Следует отметить, что в зависимости от условий проведени  процесса могут быть получены карбиды вольфрама различного стехиометрического состава:It should be noted that, depending on the process conditions, tungsten carbides of different stoichiometric composition can be obtained:

1. При отношени х пропана к водороду 0,15-0,5 и гексафторида вольфрама к водороду 0,04-0,09 при предварительном термокаталитическом крекинге образуетс  WgC, который не был получен ранее какими-либо другими способами.1. At propane: hydrogen ratios of 0.15-0.5 and tungsten hexafluoride to hydrogen 0.04-0.09, with preliminary thermal catalytic cracking, WgC is formed, which has not been obtained previously by any other means.

Указанный карбид имеет плотность 18,6-18 ,7 г/аи и микротвердость 3500 KZJMM, что позвол ет примен ть его в качестве покрыти , обладающего более высокой износоустойчивостью , чем карбиды ХАЧС н WC.The specified carbide has a density of 18.6-18, 7 g / ai and a microhardness of 3500 KZJMM, which makes it possible to use it as a coating with a higher wear resistance than the CERV and WC WC carbides.

2. При отнощении пропана к водороду 1,0- 1,5 и гексафторида к водороду 0,1-0,25 при предварительном термокаталитическом крекинге пропана кристаллизуетс  карбид WjC,2. At a ratio of propane to hydrogen of 1.0-1.5 and hexafluoride to hydrogen of 0.1-0.25, in preliminary thermocatalytic cracking of propane, WjC carbide crystallizes,

имеющий плотноеть 17,5 , микротвердость пор дка 3100 кг/мм и содержащий от 3,0 до 3,2 вес. % углерода.having a tight 17.5, microhardness of the order of 3100 kg / mm and containing from 3.0 to 3.2 weight. % carbon.

3. При отношении пронана к водороду 1,8-2,4 и гексафторида к водороду 0,2-0,4 при предварительном термокаталитическом крекинге пропана образуетс  высший карбид вольфрама WC, имеющий плотность 15,6- 15,7 г/см и микротвердость 1700 кг/мм.3. When the ratio is applied to hydrogen of 1.8-2.4 and hexafluoride to hydrogen of 0.2-0.4 with the preliminary thermocatalytic cracking of propane, higher WC tungsten carbide is formed, having a density of 15.6- 15.7 g / cm and microhardness 1700 kg / mm.

Таким образом, в интервале температур 400-900° С при различных отношени х компонентов на подложках, не взаимодействующих с составл ющими реакционной смеси, возможно получение карбидов вольфрама WgC, WsC и we.Thus, in the temperature range of 400-900 ° C, with different ratios of components on substrates that do not interact with the components of the reaction mixture, it is possible to obtain tungsten carbides WgC, WsC and we.

Предлагаемый способ получени  карбидов вольфрама был опробован на лабораторной установке, на которой получают как карбиды вольфрама, так и покрыти  из них.The proposed method for producing tungsten carbides was tested in a laboratory setup, in which both tungsten carbides and coatings are obtained.

Пример 1. Получение карбида вольфрама WgC.Example 1. Getting tungsten carbide WgC.

В медную трубку, служащую реакционной зоной и обогреваемую печью сопротивлени , подают смесь реагирующих газов, причелт пропан предварительно подвергают крекингу, пропуска  через нагретую трубку из нержавеющей стали, служащую катализатором крекинга . При исходных параметрах процесса : температуре осаждени  600° С, отношении гексафторида вольфрама к водороду WFe : : Н2 0,045 и отношении пропана к водороду СзН8:Н2 0,4, общем давлении 1 атм, ско (рости газового потока 12 см/сек, по всей длине реакционной зоны (30 см) получают осадок карбида вольфрама WsC.A mixture of reactive gases is fed to the copper tube, which serves as the reaction zone and is heated by a resistance furnace. The propane is propanely cracked and passed through a heated stainless steel tube that serves as a cracking catalyst. At initial process parameters: deposition temperature of 600 ° C, ratio of tungsten hexafluoride to hydrogen WFe:: H2 0.045 and ratio of propane to hydrogen CzH8: H2 0.4, total pressure 1 atm, sc (gas flow rate 12 cm / sec the length of the reaction zone (30 cm) receive a precipitate of tungsten carbide WsC.

Пример 2. Получение карбида вольфрама WsC.Example 2. Getting tungsten carbide WsC.

Покрытие из карбида вольфрама WaC нано .с т на поверхность плоского торированного вольфрамового эмиттера. Змиттеры длиной 50 мм и шириной 3 мм монтируют внутри медной трубки по образующей. Процесс осаждени  провод т при следующих исходных параметрах: температура осаждени  620° С, температура крекинга 600° С, отношении гексафторида вольфрама к водороду PWFO : Рн2 0,12, отношение РсзН Рн, 1,4 и скорости газового потока 7 см/сек. За 20 минThe coating of tungsten carbide WaC nano.ст on the surface of a flat thoriated tungsten emitter. The 50 mm long and 3 mm wide zmitters are mounted inside the copper tube along a generatrix. The deposition process is carried out with the following initial parameters: a precipitation temperature of 620 ° C, a cracking temperature of 600 ° C, a ratio of tungsten hexafluoride to hydrogen PWFO: Ph2: 0.12, a ratio RsNH Ph, 1.4 and a gas flow rate of 7 cm / sec. 20 min

па поверхности эмиттеров получают слой карбида вольфрама W2C толщиной 200 мкм, хорошо сцепленный с подложкой.On the surface of the emitters, a layer of tungsten carbide W2C with a thickness of 200 μm is obtained, which adheres well to the substrate.

Пример 3. Получение карбида вольфрама WC.Example 3. Getting tungsten carbide WC.

Получение карбида вольфрама WC осуществл ют , как в примере 1, с тем отличием, что процесс провод т  ри следующих исходных параметрах: температура осаждени Production of tungsten carbide WC is carried out as in Example 1, with the difference that the process is carried out with the following initial parameters: deposition temperature

650° С, температура крекинга пропана 600 С, отношение парциальных давлений гексафторида вольфрама к водороду Р WF : PH., 0,3, отношение РсзН : РН 2,1 и скорости газового потока 5 см/сек. По всей длине реакционной зоны (30 см) получают осадок карбида вольфрама WC.650 ° C, the propane cracking temperature is 600 C, the ratio of the partial pressures of tungsten hexafluoride to hydrogen is P WF: PH., 0.3, the RsNH: PH ratio is 2.1, and the gas flow rate is 5 cm / sec. Over the entire length of the reaction zone (30 cm) a precipitate of tungsten carbide WC is obtained.

Идентичность полученных осадков карбидам вольфрама WsC, WsC н WC установлена рентгеновским фазовым и химическим анализом .The identity of the precipitates obtained to tungsten carbides WsC, WsC and WC is established by X-ray phase and chemical analysis.

Claims (4)

1.Способ получени  карбидов вольфрама 5 восстановлением гексафторида вольфрама водородом в присутствии углеводородов, отличающийс  тем, что, с целью получени  карбидов различного стехиометрического состава , процесс провод т при 400-900° С, а исходный углеводород, например пропан, подвергают предварительиому термокаталитическому крекингу.1. A method for producing tungsten carbides 5 by reducing tungsten hexafluoride with hydrogen in the presence of hydrocarbons, characterized in that, in order to obtain carbides of different stoichiometric composition, the process is carried out at 400-900 ° C, and the initial hydrocarbon, for example propane, is subjected to thermal catalytic cracking. 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью получени  карбида WsC, процесс провод т при соотношении гексафторида к водороду от 0,04 до 0,09 и отношении пропана к водороду от 0,15 до 0,5.2. A method according to claim 1, characterized in that, in order to obtain WsC carbide, the process is carried out at a ratio of hexafluoride to hydrogen from 0.04 to 0.09 and the ratio of propane to hydrogen from 0.15 to 0.5. 3.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью получени  карбида вольфрама W2C, процесс провод т при соотношении гексафторида вольфрама к водороду от 0,1 до 0,25 и отношении пропана к водороду от 1 до 1,5.3. A method according to claim 1, characterized in that, in order to obtain tungsten carbide W2C, the process is carried out with a ratio of tungsten hexafluoride to hydrogen of 0.1 to 0.25 and a ratio of propane to hydrogen of 1 to 1.5. 4.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью получепи  карбида вольфрама WC, процесс провод т при соотношении гексафторида вольфрама к водороду 0,2-0,4 и пропана к водороду 1,8-2,4.4. A method according to claim 1, characterized in that, in order to obtain tungsten carbide WC, the process is carried out with a ratio of tungsten hexafluoride to hydrogen of 0.2-0.4 and propane to hydrogen of 1.8-2.4.
SU1496016A 1970-11-26 1970-11-26 Method for producing tungsten carbides SU413753A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1496016A SU413753A1 (en) 1970-11-26 1970-11-26 Method for producing tungsten carbides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1496016A SU413753A1 (en) 1970-11-26 1970-11-26 Method for producing tungsten carbides

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU413753A1 true SU413753A1 (en) 1977-06-25

Family

ID=20460470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1496016A SU413753A1 (en) 1970-11-26 1970-11-26 Method for producing tungsten carbides

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU413753A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447537C1 (en) * 2010-11-30 2012-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method for manufacturing of electron emitters and device for its implementation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447537C1 (en) * 2010-11-30 2012-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method for manufacturing of electron emitters and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
La Cava et al. Studies of deactivation of metals by carbon deposition
Nishiyama et al. Carbon formation on copper-nickel alloys from benzene
CS226024B2 (en) Method of hydrocarbon-containing substances
JPH0424320B2 (en)
US4698244A (en) Deposition of titanium aluminides
US3622369A (en) Process for forming stoichiometric silicon carbide coatings and filaments
US3399980A (en) Metallic carbides and a process of producing the same
US5304397A (en) Oxidation resistant carbon and method for making same
Archer Chemical vapour deposition
SU413753A1 (en) Method for producing tungsten carbides
US3846224A (en) Boron filaments with a boron carbide antidiffusion coating,and metal matrix made therefrom
Cochran et al. Boron and boron carbide coatings by vapor deposition
US4147820A (en) Deposition method and products
US4054708A (en) Film of pyrolytic graphite having bi-directional reinforcing properties
US1134677A (en) Process of producing propylene from acetylene and methane.
Jackson et al. Coke deposition on and removal from metals and heat-resistant alloys under steam-cracking conditions
US1905520A (en) Conversion of methane into liquid hydrocarbons
US4107352A (en) Chemical vapor deposition
US3703405A (en) Vapor deposition of rhenium and rhenium-tungsten alloy coatings
US4054686A (en) Method for preparing high transition temperature Nb3 Ge superconductors
US3234300A (en) Production of acetylene by the partial combustion process
US5589231A (en) Halogen-activated chemical vapor deposition of diamond
EP0598491A1 (en) Coated filaments
US4392991A (en) Method of making α-hematite catalyst
US3824082A (en) Process for preparing superconducting niobium-gallium alloy