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碳化鉿粉,HfC 

發布時間:2015/11/17
碳化鉿粉,HfC








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 產品基本情況介紹:

HfC碳化鉿粉末材料,化學式HfC,氯化鈉型立方晶系,灰黑色粉末,

熔點3890℃,理論密度12.7g/cm3,熱導率6.28Wm·K-1〕(20℃),

體積電阻率1.95×10-4Ω·cm(2900),熱膨脹系數6.73×10-6/℃,

電阻率為4050/μΩ·cm,彈性模量35.9×103MPa,耐壓強度1380MPa。

產品特點:

HfC碳化鉿粉末材料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,能與許多化合物(ZrC、TaC、NbC)形成固溶體。

HfC碳化鉿粉末材料具有高表面活性、高表面能、耐高溫、抗氧化、高強度、

高硬度、導熱性良好、高溫強度好、韌性好,是一種高熔點、高強度、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。

用途:

1.可作硬質合金的添加劑,廣泛應用在切削工具和模具領域;

2.適用于火箭噴嘴材料,可用于火箭的鼻錐部位,應用在航天領域,也可應用在

噴管、耐高溫內襯、電弧或電解用電極方面;

3.用于核反應器控制棒。

產品應用案例:

1、HfC碳化鉿粉末材料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%HfC碳化鉿粉末材料時,

HfC-C/C復合材料的抗燒蝕性能可得到很大的改善。HfC碳化鉿粉末材料對

HfC-C/C復合材料喉襯燒蝕抗力的貢獻主要有兩方面:

(1)、由于在3500℃燒蝕溫度下,HfC碳化鉿粉末材料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;

(2)、由于HfC碳化鉿粉末材料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HfC含量的增加而提高,實驗結果表明,

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。

2、1原子的碳化鉿和4原子的碳化鉭,組成的碳化鉭鉿的復式碳化物4TaC·HfC,通過采用激光的加熱技術來測試4TaC·HfC的耐熱能力,熔點達到了4215攝氏度。是一種熔點很高的復合材料化合物和耐火陶瓷材料,美國某研究機構應用于高速飛行器的熱防護系統上面,對熱具有很強的抵抗能力,能夠承受和抵御惡劣的高溫環境,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最大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、HfC碳化鉿粉末材料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。

4、{C}HfC碳化鉿粉末材料由于硬度和熔點高,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;

5、HfC碳化鉿粉末材料由于高熔點,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、微波管的陰極材料。







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