碳化铪

HfC碳化铪粉末材料，化学式HfC，氯化钠型立方晶系，灰黑色粉末,熔点3890℃，理论密度12.7g/cm3，热导率6.28〔W（m·K）-1〕（20℃），体积电阻率1.95×10-4Ω·cm(2900℃)，热膨胀系数6.73×10-6/℃，电阻率为40～50/μΩ·cm，弹性模量35.9×103MPa，耐压强度1380MPa。

产品特点：

HfC碳化铪粉末材料具有很高的弹性系数，良好的电、热传导性，很小的热膨胀系数和良好的耐冲击性能，能与许多化合物(如ZrC、TaC、NbC等)形成固溶体。HfC碳化铪粉末材料具有高表面活性、高表面能、耐高温、抗氧化、高强度、高硬度、导热性良好、高温强度好、韧性好，是一种高熔点、高强度、良好的耐腐蚀性能的高温结构材料,并具有高效吸收可见光,反射红外线和储能蓄热等的特性。

用途：

1.可作硬质合金的添加剂，广泛应用在切削工具和模具领域；

2.适用于火箭喷嘴材料，可用于火箭的鼻锥部位，应用在航天领域，也可应用在喷管、耐高温内衬、电弧或电解用电极方面；

3.用于核反应器控制棒。

产品应用案例：

1、HfC碳化铪粉末材料作为添加剂添加到固体火箭发动机喉衬材料由于碳/碳复合材料具有比其他材料优越的高温热物理和力学性能，是固体火箭发动机喷管喉衬材料。在发动机工作过程中，碳/碳复合材料喉衬在恶劣的热环境下，内型面因受到高温、高压、高速且含有侵蚀性粒子的热流冲刷烧蚀会遭到破坏，表现为喉径扩大、表面粗糙不平、型面不规整等，从而影响到发动机工作压强，导致喷管效率降低。某型号武器系统喷管喉衬炭基体加入8%-10%的HfC碳化铪粉末材料时，HfC-C/C复合材料的抗烧蚀性能可得到很大的改善。HfC碳化铪粉末材料对HfC-C/C复合材料喉衬烧蚀抗力的贡献主要有两方面：

(1)、由于在3500℃烧蚀温度下，HfC碳化铪粉末材料在高温烧蚀过程中优先与氧气反应形成HfO2，有效地阻止了有氧气氛对复合材料中碳基体和碳纤维的氧化；

(2)、由于HfC碳化铪粉末材料具有很高的强度和硬度，又有效地提高了材料整体的抗机械磨蚀、冲刷性能，使得燃气对喉衬内型面的机械剥蚀得到有效抑制。显然，HfC-C/C复合材料的抗烧蚀性能随HfC含量的增加而提高，实验结果表明，当HfC含量达到8%-10%以后，HfC-C/C复合材料喉衬的线烧蚀率会出现近似恒定的稳定烧蚀阶段,在固体火箭发动机试车条件下，HfC-C/C复合材料整体喉衬具有良好的抗烧蚀性能。

2、1原子的碳化铪和4原子的碳化钽，组成的碳化钽铪的复式碳化物4TaC·HfC，通过采用激光的加热技术来测试4TaC·HfC的耐热能力，熔点达到了4215摄氏度。是一种熔点很高的复合材料化合物和耐火陶瓷材料，美国某研究机构应用于高速飞行器的热防护系统上面，对热具有很强的抵抗能力，能够承受和抵御恶劣的高温环境，还可以作为核反应堆中过热环境的燃料包壳。空气摩擦导致的热包括当超音速行驶超过5马赫的时候，将产生非常高的温度。由于4TaC·HfC材料能够承受和抵御恶劣的高温环境，为下一代的超音速飞行器的发展铺平道路，这个材料意味着新型宇航器可能会有比以往更快的速度。4TaC·HfC材料应用在超音速飞行器、飞行器机头，在飞行过程中须承受大摩擦的外部部件边缘等方面，使得行驶速度超过5马赫的飞行器载人成为可能。

3、HfC碳化铪粉末材料是制作原子核反应堆的控制棒和保护装置的重要功能材料,是原子能工业重要材料,可作火箭的推进器，特别适用于火箭喷嘴、火箭喷管的喉部材料领域、重返大气层宇宙火箭的鼻锥部位。含碳化铪的合金可作火箭喷嘴和滑翔式重返大气层的飞行器的前沿保护层。

4、HfC碳化铪粉末材料由于硬度和熔点高，作为添加剂，应用于硬质合金切削工具、金属陶瓷切削工具、粉末冶金制品、高温结构件材料、耐高温喷涂材料；添加碳化铪的Hf-Ta合金可制造工具钢及电阻材料；在耐热合金中添加碳化铪，例如钨、钼、钽的合金中有的添加碳化铪，可以提高材料的硬度、强度、抗烧蚀性能和耐高温性能；

5、HfC碳化铪粉末材料由于高熔点，作为添加剂应用在炼钢工业中作脱氧剂，可以大幅度提高钢材质量；在电器工业上是制造X射线管、微波管的阴极材料。