碳化钼,常温常压下为灰黑色至灰色固体,具有较高熔点和硬度、良好热稳定性和机械稳定性和很好抗腐蚀性等特点,它不溶于水和碱液,微溶于硝酸、硫酸和氢氟酸。碳化钼是金属钼与非金属碳共同组成的一种化合物,结晶为密排六方晶格,因有良好的热力学和电化学性能,广泛应用于各种耐高温、耐摩擦和耐辐射等领域。

图1 碳化钼的性状图
结构特性
作为一类具有很高熔点和硬度、良好热稳定性和机械稳定性、极好抗腐蚀特性的新型功能材料,碳化钼已广泛用于各种耐高温、耐磨擦和耐化学腐蚀等领域。碳化钼具有类似贵金属的电子结构和催化特性,可广泛用于有氢参与的反应如烷烃异构化、不饱和烃加氢、加氢脱硫和脱氮等反应的催化剂。碳化钼的硬度高,耐磨损,抗擦伤,是钼-碳化钼硬质涂层和其它金属陶瓷涂层的重要组分,亦可单独用作耐磨损、抗擦伤涂层。
生产方法
将氧化钼放入反应炉中,再持续通入丙醇蒸汽和氩气的混合气体,并控制反应炉的温度,使得氧化钼在炉内进行碳化处理,直至得到碳化钼。还原碳化处理完成后向反应炉中继续通入氩气,使得冷却至室温后的产品全为碳化钼。
表征
实验条件下制得的碳化钼晶相为β-Mo2C,表面呈现出形状规整,大小相对均一的片状颗粒,平均粒径约3.9μm。碳化钼表面有两种不同价态的钼原子,分别归属于Mo-C物种的Mo2+和Mo-O物种的Moδ+,以前者为主,碳物种由四种不同价态的碳原子组成,分别归属于C-Mo,C-C,C-H和C-O物种,以前者为主。随还原碳化反应温度的升高,制备的碳化钼颗粒增大,比表面积下降,C-C物种和C-H物种增加,表面积炭增多。由于积炭的覆盖和保护作用,碳化钼表面的Mo原子主要以Mo2+的Mo-C物种存在,只有少部分被氧钝化。[1]
参考文献
[1] 靳广洲,樊秀菊,孙桂大等.碳化钼的制备与表征[J].无机材料学报, 2007, 22: 5.