碳化硅、碳化钨、氮化硅、氮化钨

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解决方案1：

碳化硅的密度为3.2g/cm³，主要包括黑碳化硅和绿碳化硅两种类型，它们都属于α-SiC。黑碳化硅的SiC含量约为98.5%，其韧性优于绿碳化硅，常用于加工抗张强度较低的材料，如玻璃、陶瓷、石材、耐火材料、铸铁和有色金属等。绿碳化硅的SiC含量超过99%，具有良好的自锐性，主要用于加工硬质合金、钛合金和光学玻璃，也用于珩磨汽缸套和精磨高速钢刀具。此外，立方碳化硅是一种黄绿色晶体，通过特殊工艺制得，适用于轴承的超精加工，可将表面粗糙度从Ra32～0.16微米一次性加工至Ra0.04～0.02微米。
由于碳化硅具有稳定的化学性能、较高的导热系数、低热膨胀系数和良好的耐磨性能，除了作为磨料外，还有多种其他应用。例如，将碳化硅粉末涂布于水轮机叶轮或汽缸体内壁，可提高其耐磨性，延长使用寿命一倍至两倍；制成的高级耐火材料具有耐热震性、体积小、重量轻、强度高和节能效果好的特点。低品级碳化硅（SiC含量约85%）是一种优秀的脱氧剂，可加快炼钢速度，并便于控制化学成分，提高钢的质量。碳化硅还广泛用于制作电热元件硅碳棒。
碳化硅的硬度大，导热性能优良，是一种半导体，高温时能抗氧化。氮化硅具有类似金刚石的三维晶格结构，因此具有高温热稳定性、抗热震性、化学稳定性和良好的电绝缘性及质硬性。氮化硅的熔点为1900℃，相对密度为3.2~3.4，硬度为1500~1900Hv，弯曲强度为600~1000MPa，弹性模量为310GPa。在空气中加热至1450～1550℃仍保持稳定。氮化硅易溶于氢氟酸，不溶于冷、热水及稀酸，对浓硫酸和浓氢氧化钠溶液的作用也极缓慢。
碳化钨是硬质合金家族的主要原料，纯碳化钨较少使用，呈黑色六方晶体，有金属光泽，硬度与金刚石相近，是电、热的良好导体。碳化钨的熔点为2870℃，沸点为6000℃，相对密度为15.63(18℃)。碳化钨不溶于水、盐酸和硫酸，易溶于－氢氟酸的混合酸中。纯碳化钨易碎，加入少量钛、钴等金属可减少脆性。用于钢材切割工具的碳化钨，常加入碳化钛、碳化钽或它们的混合物，以提高抗爆能力。碳化钨的化学性质稳定。
在碳化钨中，碳原子嵌入钨金属晶格的间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成间隙固溶体，因此也称为填隙（或插入）化合物。碳化钨可通过钨和碳的混合物的银焊仿物高温加热制得，氢气或烃类的存在能加速反应进行。若使用钨的含氧化合物进行制备，最终产品必须在1500℃进行真空处理，以去除碳氧化合物。碳化钨适合在高温下进行机械加工，可制作切削工具、窑炉结构材料、喷气发动机、燃气轮机、喷嘴等。关于氮化物的材料，我并未见到相关介绍。