СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБИДОВ Советский патент 1971 года по МПК C01B31/30 

Изобретение относится к способу получения .карбидов, например, металлов IV-У нодгрупи, которые используются в твердосплавной промышленности, производстве шлифовальных материалов, в качестве новых материалов в ядерной энергетике благодаря высокой температуре плавления и химической стойкости, а также служат материало.м электро- и радиотехнического назначения, сочетая высокую температуру плавления с низкой упругостью паров и металлический характер проводимости с удовлетворительной механической прочностью.

Известен способ получения карбидов металлов подгрупп путем синтеза из гидрированных металлов и углерода при высокой температуре.

Однако известный способ осушествляют при высокой температуре (до 3000°С), длительной выдержке при указанных температурах и наличии снециального оборудования, устойчивого в таких условиях.

Целью изобретения является упрощение технологии получения карбидов металлов.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что синтез проводят в расплаве щелочных металлов, например хлоридов, фторидов, карбонатов, с последующей обработкой известными способами, например водой.

Синтез карбидов проводят взаимодействием смесей гидрированного металла и углерода либо гидрида металла и углерода в раснлаве хлоридов, напрнмер NaCl, КС1, фторидов NoF, KF, карбонатов Ко2СОзК2Соз с последующи.м выщелачиванием хлоридов водой.

Описываемый способ проще известного: температура синтеза в 2-3 раза ниже, не

нужны длительные выдержки при температуре синтеза, так как карбиды образуются почти мгновенно. В связи с тем, что температура синтеза не превышает 900°С, можно применять обычную некислотостойкую аппаратуру.

Пример 1. Берут 80 вес. % гидрированного порошкообразного металлического титана, прибавляют к нему 20 вес. % сажи, смесь тщательно перемешивают, затем брикетируют. Брикет помещают в алундовый тигель с расплавом карбоната натрия с температурой 950°С. Спек охлаждают до температуры 100°С, затем добавляют в него воды до полного выщелачивания карбоната натрия. Остаток в тигле представляет собой карбид титана, состав которого, по данным хи.мического анализа, соответствует формуле TiCo,95, близкий к рассчитанному TiCi,oo- Структура TiCo,93 кубическая (тип. NaCl). Период реПример 2. Берут 88,6 вес. % гидрированного металлического порошкообразного ниобия, прибавляют к нему 11,4 вес. % сажи, смесь тщательно неремешивают, затем брикетируют. Брикет номещают в алундовый тигель с раснлавом хлористого калия с температурой 850°С. Спек охлаждают до температуры 100°С, затем добавляют в него воды до полного выщелачивания хлористого калия. Остаток в тигле представляет собой карбид ниобия, состав которого, по данным химического анализа, соответствует NbCo.oe, близкий к рассчитанному.

Пример 3. Берут 91,0 вес. % гидрида ниобия и прибавляют к нему 9,0 вес. % сажи, смесь тщательно перемешивают, затем брикетируют, после чего брикет помещают в алундовый тигель с расплавом фтористого калия с температурой 900°С. Спек охлаждают до температуры 100°С, затем добавляют в

него воды до полного выщелачивания фтористого калия. Остаток в тигле представляет собой карбид ниобия, состав которого, по данным химического анализа, соответствует NbCo,74, близкий к рассчитанному NbCojo. Структура NbCo,74 кубическая. Период рещетки NbCo,744,440A.

Предмет изобретения

Способ получения карбидов металлов, например подгрупп, путем синтеза из гидрированных металлов и углерода, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, синтез проводят в расплаве солей щелочных металлов, например хлоридов, фторидов, карбонатов, с последующей обработкой известными способами, например водои.