カーバイドの材質

I.カーバイドの定義

炭化物とは、炭素と電気陰性度の小さい、または類似した元素（水素を除く）によって形成される二元化合物を指す。鉄、マンガン、クロムなどの金属元素のように、多くの元素と結合してさまざまな種類の炭化物を形成することができる。それらが炭素と結合すると、様々な素晴らしい反応を起こし、様々な性質の炭化物を形成する。炭化物は融点が高く、ほとんどの炭化物は高温での炭素と金属の反応によって得られる。

元素の性質により、金属炭化物と非金属炭化物に分けられる。炭化カルシウム（CaC₂一般に炭化カルシウムとして知られる）、炭化クロム（Cr₄C₃)、炭化タンタル(TaC)、炭化バナジウム(VC)、炭化ジルコニウム(ZrC)、 炭化タングステン (WC）などはすべて金属炭化物である。

炭化ホウ素（B₄C）、炭化ケイ素（SiC）などが非金属炭化物である。

II.一般的な炭化物の種類

1.イオン炭化物

イオン性炭化物は一般に、電気陰性度の低い金属元素と炭素元素からなり、加水分解されやすい。炭化物には多くの種類がある。金属元素の違いにより、アルカリ金属炭化物とアルカリ土類金属炭化物に分けられる。炭素結合の種類によって、次の3種類に分けられる：炭素ダンベル対を含むアセチル化物、例えばCaC₂李₂C₂ZnC₂.

2.共有結合炭化物 共有結合炭化物では、原子は共有結合でつながっている。炭化ケイ素（SiC）は典型的な共有結合炭化物である。非常に高い硬度、高温耐性、耐食性、優れた化学的安定性を持つ。サンドペーパーや切削工具など、高硬度・高耐摩耗性が要求される場面で重要な役割を果たしている。

3.金属炭化物 炭化チタン(TiC)、炭化タングステン(WC)など、炭素と金属によって形成される炭化物。高硬度、高融点、化学的安定性に優れ、高温でも蒸発しにくく酸化しにくい。炭化タングステンは、主に切削工具、ドリル、フライスカッター、旋削工具などの高硬度、高強度と耐摩耗性金属セラミック材料を作るために使用されます。さらに、炭化タングステンはまた、キルン、ジェットエンジン、ガスタービンの構造材料を作るために使用されます、 超硬ノズル, スタンピング・ダイ, 耐摩耗部品等々。

III.炭化物のタイプに影響する要因 どのタイプの炭化物が形成されるかは、何によって決まるのだろうか。実は、元素の電気陰性度が大きな役割を果たす。2つの元素の電気陰性度がかなり異なれば、イオン性炭化物が形成されやすく、電気陰性度があまり変わらなければ、共有結合性炭化物または金属性炭化物が形成される可能性がある。また、反応条件も非常に重要である。温度と圧力は炭化物の種類に影響する。

IV.炭化物の生活への応用 炭化物は私たちの生活のいたるところにある。前述の工業用途に加え、宝飾品産業にも登場する。例えば 炭化チタン (TiC)は、ジュエリーをよりゴージャスに見せるための金色のコーティングにすることができる。また自動車製造では、特殊な炭化物を使ってエンジンの性能を向上させ、車をより速く、より安定して走らせることができる。カーバイドは、私たちが日常生活で使っている電子製品にも使われている。回路基板や小さな部品の中にあって、静かにその役割を果たしているのだ。