1.以氧化锫和木炭为原料。将两者混合,放入碳化炉的石墨坩埚中,在氢气气氛中加热至2400oC,使其反应后即制得碳化锆。也可用二氧化锆和炭黑充分混合,加压成型,在感应加的石墨坩埚中,同样在氢气气氛下加热至1800oC后,加入1%~2%的炭黑,再在真空中于1700~1900oC退火,即制得碳化锆。或者以氧化锆和金属镁为原料,将两者混合,装入可循环的反应器中,连续通入甲烷气,并升温至750oC然后用盐酸酸洗除去副产物,制得碳化锆。
2.辅助金属浴法。用钴为辅助金属,金属浴组成为锆和钴,按比例1∶6添加到石墨坩埚中,在上面覆盖石墨粉,以氢气作为保护气体在塔曼炉中加热,先在5min之内快速升温到1500℃,然后在15min之内升温到2000℃,保持该温度30min,再经2h冷却至室温。将反应的产物粉碎,用热的盐酸处理,使钴溶解除掉。过量的石墨用氢氟酸处理加以分离。
3.气相反应法。将四氯化锆的蒸气和烃(甲烷、苯等)的气体用氢气混合均匀后,通入直接通电加热到1700~2400℃的钨丝上,使其反应,就可析出碳化锆,其结晶形态随反应条件的不同而不同。
4.氧化锆还原法 以氧化锆和木炭为原料制备碳化锆,反应式如下。将78.8%的氧化锆(ZrO2)和21.2%的木炭充分混合,放入碳化炉的石墨坩埚中,在氢气气氛中加热至2400℃,使其反应后即制得碳化锆。
5.镁热还原法 以氧化锆和金属镁为原料制备碳化锆,反应式如下。将二氧化锆和活性金属镁按摩尔比1:2充分混合,装入可循环的反应器中,连续通入甲烷气,并控制升温速度20℃/min,升温至750℃,保温0.5h。然后用盐酸酸洗除去副产物,制得碳化锆微粉末。
金属碳化物粉末系列产品:碳化锆粉末、碳化铪粉末、碳化钽粉末、碳化铌粉末、碳化钛粉末、碳化钒粉末、碳化铬粉末、碳化钼粉末、碳氮化钛粉末、复式碳化物粉末等。