يشير كربيد إلى أمركب كيميائيتتشكل من خلال الترابط التساهمي أو الأيوني للكربون بعنصر كهربي أقل - عادةً معدن (على سبيل المثال ، التنغستن ، التيتانيوم ، السيليكون) أو المعادن. يتبع تكوينه قواعد صارمة صلبة (على سبيل المثال ، WC لـ Tungsten Carbide ، TIC لكربيد التيتانيوم ، كذا لكربيد السيليكون) ، مما يعني أن نسبة الكربون إلى العنصر الآخر ثابت أو تقع ضمن نطاق ضيق. الأهم من ذلك ، أن الكربيد ليست "مخاليط" ولكن المواد الكيميائية النقية مع بنية بلورية محددة.
سبيكةخليط متجانس (أو محلول صلب)من عنصرين أو أكثر ، حيث واحد على الأقل هو معدن. لا يشكل مركبًا كيميائيًا جديدًا ؛ بدلاً من ذلك ، يتم تشتت العناصر المكونة (على سبيل المثال ، الحديد + الكربون للصلب ، النحاس الألمنيوم + لسبائك الألومنيوم) بشكل موحد على المستوى الذري أو المجهرية. تكوين السبائك مرنة - على سبيل المثال ، يمكن أن يتراوح محتوى الكربون في الصلب من ~ 0.05 ٪ (منخفض - الصلب الكربوني) إلى أكثر من 2 ٪ (عالية - الصلب الكربوني) - ولا يتبع القياس الصارم.
كربيد لديها أبنية بلورية ثابتة ، مرتبةتحددها الترابط الكيميائي. على سبيل المثال:
يحتوي Tungsten Carbide (WC) على إغلاق سداسي - معبأة (HCP) ، حيث يتم ترتيب ذرات التنغستن والكربون في شبكة جامدة وتكرار.
يشكل كربيد السيليكون (SIC) هيكل تساهمي رباعي السطوح (على غرار الماس) ، مما يساهم في صلابة الشديدة.
هذا الهيكل المطلوب متأصل في المركب ولا يمكن تغييره بسهولة دون كسر الروابط الكيميائية.
السبائك لديهامرتبة أو نصف - بنية حل صلبة أمر. يوفر المعدن الأساسي (على سبيل المثال ، الحديد في الصلب ، الألومنيوم في سبائك الألومنيوم) شبكة مضيفة ، والعناصر المضافة (على سبيل المثال ، الكربون ، النحاس) إما تذوب في هذا الشبكة (تشكل محلول "بديل" أو "مادة صلبة خلالية") أو تشكل مراحل ثانوية صغيرة (EG ، الكربوهيدية في عالية {}}}}}}. على عكس الكربيد ، لا يرتبط هيكلها بصيغة كيميائية واحدة ويمكن تعديلها عن طريق المعالجة.
تختلف الفئتان الماديتان بشكل كبير في الخصائص ، مدفوعة بالترابط الكيميائي وهيكلهما:
يركز إنتاج كربيد على توليف المركب الكيميائي أولاً ، ثم تشكيله:
تخليق مسحوق: يتم تسخين الكربون والعنصر الأساسي (على سبيل المثال ، التنغستن) إلى درجات حرارة عالية (غالبًا ما تكون في أجواء فراغ أو خاملة) لتشكيل مسحوق كربيد (على سبيل المثال ، مسحوق WC).
توحيد: يتم خلط المسحوق مع الموثق (على سبيل المثال ، الكوبالت ، لتحسين الصلابة) والضغط في الأشكال ، ثم تم تلبيسها في درجات حرارة عالية (1300-1600 درجة) لتشكيل أجزاء كثيفة وصارقة.
يتضمن إنتاج السبائك خلط المعادن (أو المعادن مع المعادن غير-) وتشكيل الخليط:
ذوبان وخلط: يتم ذوبان عناصر المعادن والسبائك المعدنية معًا في الفرن (على سبيل المثال ، Iron + Carbon + Manganese for Steel) لتشكيل سائل متجانس.
التصلب والمعالجة: يتم إلقاء السائل في سبائك ، ثم تدحرجت ، مزورة ، مقذوف ، أو تم تصنيعها في الأشكال النهائية (على سبيل المثال ، عوارض الصلب ، صفائح الألومنيوم). لا يلزم توليف مركب كيميائي - فقط خلط موحد.
نظرًا لصلابةها الشديدة وثبات درجة الحرارة العالية - ، يتم استخدام كربيد في التطبيقات التي تتطلب مقاومة التآكل أو مقاومة الحرارة:
أدوات القطع (على سبيل المثال ، إدراج كربيد التنغستن للمعادن للآلات ، شفرات كذا لقطع الخرسانة).
كاشطات (على سبيل المثال ، كربيد الحبيب لعلاج الرمل أو طحن المواد الصلبة).
مكونات درجة الحرارة العالية - (على سبيل المثال ، الطلاء TIC لشفرات التوربينات ، أجزاء كذا في المفاعلات النووية).
ارتداء أجزاء (على سبيل المثال ، فوهات كربيد للتخلي عن الرمل ، وحدات الحفر لحفر الصخور).
تستخدم السبائك لخصائصها الميكانيكية المتوازنة (القوة ، ليونة ، صلابة) وتكلفة - ، مما يجعلها في كل مكان في الحياة اليومية والصناعة:
المواد الهيكلية (على سبيل المثال ، الفولاذ للمباني/الجسور ، سبائك الألومنيوم لجسم الطائرة الطائرات).
المكونات الوظيفية (على سبيل المثال ، النحاس (النحاس - سبيكة الزنك) لتركيبات السباكة ، الفولاذ المقاوم للصدأ لأدوات المطبخ).
أجزاء أداء عالية - (على سبيل المثال ، سبائك التيتانيوم للزراعة الطبية ، سبائك الكروم نيكل- لعناصر التدفئة).
باختصار ، يكمن التمييز الرئيسي فيالهوية الكيميائية: كربيدالمركبات الكيميائية المتكافئةمع الصلابة الشديدة والهشاشة ، المصممة للتطبيقات المقاومة للارتداء/الحرارة - ؛ السبائكمخاليط المعادن المرنةمع صلابة وقوة متوازنة ، تستخدم لأغراض الهيكلية والوظيفية العامة. تعطي Carbides الأولوية للأداء المتخصص ، في حين تعطي السبائك أولوية التنوع والتكلفة - الكفاءة.
