Заполнение электронами
У металлов V и VI групп степень незаполненности электронных d-уровней уменьшается. Если карбид титана представляет типичную фазу внедрения, в которой электроны углерода резко смещены в сторону титана, то карбид хрома — это соединение с ковалентными связями, в котором электронный коллектив смещен в сторону углерода, что делает возможным разрыв связей и взаимодействие до образования металлов. Если сравнить теплоты образования карбидов и окислов, взаимодействие между которыми изучается, то можно заметить, что по мере перехода от титана к ванадию и хрому, от циркония к ниобию и молибдену разность между теплотами образования карбидов и окислов, отнесенная на один грамм-атом металлоида, уменьшается. При переходе от титана к цирконию и гафнию она увеличивается и взаимодействие уменьшается.
Таким образом можно заключить, что ориентировочным критерием при выборе комбинаций карбид — окисел, которые могут обладать рядом ценных свойств, является разность теплот образования. Изучено взаимодействие окислов лантана, титана, циркония, гафния, ванадия, ниобия и хрома с соответствующими окислами. Показано, что взаимодействие окислов с карбидами определяется их положением в периодической системе элементов Менделеева и происходит более интенсивно при переходе от переходных металлов IV группы к металлам V и VI групп, а также определяется разностью теплот образования соответствующих окислов.
Основой металлокерамических твердых сплавов являются твердые и тугоплавкие карбиды вольфрама, титана, тантала и некоторые редкие металлы. Все эти карбиды хрупкие, поэтому непосредственное изготовление из них инструментальных материалов для обработки металлов невозможно. Для придания соответствующим изделиям необходимой прочности твердые частицы карбидов связываются друг с другом в компактное состояние с помощью относительно небольших добавок вязких металлов, обычно кобальта или никеля. Микротвердость карбидов и твердых растворов карбидов, применяемых в отечественных твердых сплавах, относительно невелика (WC 1700 данмм2, TiC — WC 2500 данмм2).
