Karbiidi viitab akeemiline ühendmoodustatud süsiniku kovalentse või ioonse sideme abil vähem elektronegatiivse elemendiga - tavaliselt metall (nt volfram, titaan, räni) või metalloid. Selle kompositsioon järgib rangeid stöhhiomeetrilisi reegleid (nt WC volframkarbiidi jaoks, titaanikarbiidi TIC, sic räni karbiidi jaoks), mis tähendab, et süsiniku suhe teise elemendi ja kitsasse vahemikku on fikseeritud või jääb kitsasse vahemikku. Oluline on see, et karbiidid ei ole "segud", vaid puhtad keemilised ained, millel on määratletud kristalne struktuur.
Sulam on ahomogeenne segu (või tahke lahus)kahest või enamast elemendist, kus vähemalt üks on metall. See ei moodusta uut keemilist ühendit; Selle asemel on koostisosad (nt raua + süsinik terase jaoks, alumiinium + vask alumiiniumsulamite jaoks) hajutatud ühtlaselt aatomi või mikrostrukturaalse tasandil. Sulamite koostis on paindlik - näiteks terase süsinikusisaldus võib ulatuda ~ 0,05% (madal - süsinikteras) kuni üle 2% (kõrge - süsinikteras) - ja ei järgi ranget stohiimeetriat.
Karbiididel on aFikseeritud, järjestatud kristalne struktuurmääratud nende keemiline sidumine. Näiteks:
Volfram -karbiidil (WC) on kuusnurkne sulgemine - pakitud (HCP) struktuur, kus volfram- ja süsinikuaatomid on paigutatud jäigasse, korrates võre.
Ränikarbiid (SIC) moodustab tetraeedrilise kovalentse struktuuri (sarnaselt teemandiga), aidates selle äärmisele kõvadusele kaasa.
See tellitud struktuur on ühendile omane ja seda ei saa keemiliste sidemete purustamata hõlpsasti muuta.
Sulamid on akorrastamata või pool - järjestatud tahke lahuse struktuur. Nasinimemetall (nt rauda terases, alumiiniumist alumiiniumsulamites) annab peremeesvõre ja lisatud elemendid (nt süsinik, vask) kas lahustuvad sellesse võre (moodustades "asendusõiguse" või "interstitsiaalse" tahke lahuse) või moodustavad väikesed sekundaarsed faasid (nt karbides kõrgel {7} süsinik). Erinevalt karbiididest ei ole nende struktuur seotud ühe keemilise valemiga ja seda saab töötlemise teel reguleerida.
Kaks materiaalklassi erinevad drastiliselt omaduste poolest, mille ajendiks on nende keemiline sidumine ja struktuur:
Karbiidi tootmine keskendub kõigepealt keemilise ühendi sünteesimisele, seejärel kujundades:
Pulbri süntees: Süsinik ja põhielement (nt volfram) kuumutatakse kõrgete temperatuurideni (sageli vaakumis või inertses atmosfääris), moodustades karbiidipulbri (nt WC pulber).
Konsolideerimine: Pulber segatakse köitega (nt koobalt, et parandada sitkust) ja surutakse kujuks, seejärel paagutatakse kõrgel temperatuuril (1300–1 600 kraadi), moodustades tihedad, jäigad osad.
Sulami tootmine hõlmab metallide (või metallide mitte - metallidega) segamist ja segu kujundamist:
Sulamine ja segamine: NASEMENE JA LEGEMINE ELEMENDID sulatatakse koos ahjus (nt raud + süsinik + mangaan terasele), moodustades homogeense vedeliku.
Tahkestamine ja töötlemine: Vedelik valatakse valuplokkideks, seejärel veeretatakse, sepistatakse, pressitakse välja või töödeldakse lõplikuks kujuks (nt terasest talad, alumiiniumlehed). Keemilise ühendi sünteesi pole vaja - ainult ühtlane segamine.
Äärmise kõvaduse ja kõrge - temperatuuri stabiilsuse tõttu kasutatakse karbiidi kulumiskindlust või kuumustakistust vajavates rakendustes:
Lõikamisriistad (nt, volframkarbiidivahendid metallide töötlemiseks, sic -labad betooni lõikamiseks).
Abrasiivid (nt karbiidi liiva kõvaks materjalide liivapritsimiseks või lihvimiseks).
Kõrge - temperatuurikomponendid (nt TIC katted turbiini labade jaoks, sic -osad tuumareaktorites).
Kandke osi (nt karbiidpihustid liivapritsimiseks, kivide puurimiseks puuribitid).
Sulalaid kasutatakse nende tasakaalustatud mehaaniliste omaduste (tugevus, elastsus, sitkus) ja kulude - tõhususe jaoks, muutes need igapäevaelus ja tööstuses üldlevinud:
Konstruktsioonimaterjalid (nt teras hoonete/sildade jaoks, alumiiniumist sulamid lennukite kere jaoks).
Funktsionaalsed komponendid (nt messingist (vask - tsingisulam) sanitaartehniliste kinnituste jaoks, roostevaba teras köögitarvete jaoks).
Kõrge - jõudlusosad (nt, meditsiiniliste implantaatide titaansulamid, nikkel - kroomisulamid kütteelementide jaoks).
Lühidalt öeldes seisneb peamine eristamine nendekeemiline identiteet: karbiidid onstöhhiomeetrilised keemilised ühendidäärmise kõvaduse ja rabedusega, mis on mõeldud kulumiseks/kuumutamiseks - vastupidavad rakendused; sulamid onpaindlikud metallisegudtasakaalustatud sitkuse ja tugevusega, mida kasutatakse üldistel struktuurilistel ja funktsionaalsetel eesmärkidel. Karbiidid seavad prioriteediks spetsialiseeritud jõudluse, sulamid aga tähtsustavad mitmekülgsust ja kulusid - tõhusust.
