Волфрамов карбид

Волфрамовият карбид се получава чрез реакция на волфрам и въглерод при 1400 – 2000 °C.^[5] Друг начин за получаване е чрез реакция на волфрам (или волфрамов триоксид) със смес от CO и CO и H
2 при 900 – 1200 °C.^[6]

WC може също да бъде получен или чрез директно нагряване на WO ₃ и графит при 900 °C, или посредством реакция с водород при 670 °C, последвана от цементация в аргонова атмосфера при 1000 °C.^[7]

Волфрамовият карбид е с точка на топене от 2870 °C. Точката му на кипене е 6000 °C,^[8] топлопроводимостта е 110 W·m⁻¹·K⁻¹, а коефициентът на топлинно разширение е 5,5 µm·m⁻¹·K⁻¹.^{[2]:с. 3}

Волфрамовият карбид е изключително твърд, с твърдост от около 9 – 9,5 по скалата на Моос и 2600 по скалата на Викерс.^[3] Модулът му на еластичност е 530 – 700 GPa,^{[2]:с. 3[3][4]} модулът на свиваемост е 379 – 381 GPa,^[9] а модулът на срязване – 274 GPa.^{[2]:с. 135} Има максимална якост на опън от 344 MPa,^[4] максимална якост на натиск от около 2,7 GPa и коефициент на Поасон от 0,31.^{[2]:с. 135}

Скоростта на надлъжната вълна (скорост на звука) през тънък прът от волфрамов карбид е 6220 m/s.^[10]

Електрическото съпротивление на волфрамовия карбид сравнително ниско (около 0,2 µΩ·m) и е сравнимо с това на някои метали (напр. ванадий).^[5][11]

WC лесно се омокря от разтопен никел и кобалт.^[12] Изследването на фазовата диаграма на системата WC-Co показва, че WC и Co образуват псевдобинарна евтектика. Фазовата диаграма показва, че има така наречените η-карбиди със състав (W, Co)
6C, които могат да се образуват, и чиято крехкост определя контрола на въглеродното съдържание в WC-Co циментираните карбиди.^[12]

Има две добре характеризирани съединения на волфрама и въглерода – волфрамов карбид и волфрамов полукарбид, (W
2C). И двете съединения могат да присъстват в наслоявания, като пропорциите варират от метода на наслояване.^[13]

Друго метастабилно съединение на волфрама и въглерода може да бъде създадено чрез нагряване на волфрамов карбид до високи температури с помощта на плазма, след което следва охлаждане в инертен газ (плазмена сфероидизация).^[14] Този процес кара макрокристалните WC частици да се сфероидизират и води до нестехиометрична високотемпературна фаза WC
1-x, съществуваща в метастабилна форма при стайна температура. Фината микроструктура на тази фаза осигурява висока твърдост (2800 – 3500 HV), комбинирана с добра якост в сравнение с други смеси на волфрамовия карбид. Стабилността на съединението намалява при покачване на температурата.

При много високи температури WC се разлага до волфрам и въглерод.^[15]

Окисляването на волфрамовия карбид започва при 500 – 600 °C.^[5] Устойчив е на повечето киселини. Реагира със смес на флуороводородна киселина и азотна киселина (HF/HNO
3) над стайна температура.^[5] Реагира с флуор при стайна температура и с хлор над 400 °C. Взаимодейства с водород, само когато достигне температурата си на топене.^[5] Фин прахообразен WC се окислява лесно в разредени разтвори на водороден пероксид.^[16] При високи температури и налягания той реагира с разтвор на натриев карбонат, образувайки натриев волфрамат. Тази процедура се ползва за възстановяване на скрап от циментиран карбид заради неговата специфична избирателност.