5.2. Отримання карбідів

В даний час карбіди перехідних металів отримують в промислових

масштабах, а також в дослідницькій практиці для розробки нових матеріалів. Залежно від вимог, що пред'являються до карбідів відносно складу, змісту домішок, вартості, застосовують той або інший метод їх отримання. До основних методів отримання карбідів відносяться: прямий синтез з елементів; 2) відновлення оксидів металів вуглецем з одночасною карбидизацией; 3 плазмохимический метод; 4) метод СВС; 5) осадження з газової фази; 6) електроліз розплавлених середовищ. Класифікація методів отримання і їх варіанти виконання приведені на схемі 12.

Отримання карбідів прямим синтезом з елементів. Метод застосовується для отримання карбідів як в промисловій, так і в дослідницькій практиці. При цьому залежно від характеристики початкових матеріалів і варіанту здійснення синтезу можна отримати продукт високого ступеня чистоти. Технологія виробництва представлена на схемі 13.

Як початкові матеріали для отримання карбідів цим методом використовують порошу відповідних металів і сажі, узяту в співвідношеннях, необхідних для отримання карбіду потрібного складу по ре акції

Ме + хС -»- МЕСХ;

де х=0,5...1,0 залежно від необхідного вмісту вуглецю в карбіді в межах області гомогенності.

На повноту протікання процесу і його швидкість, гомогенність отримуваного продукту за інших рівних умов робить вплив розмір частинок початкових порошків металу і сажі. Із зменшенням розміру частинок швидкість процесу підвищується.

Узяті в необхідних співвідношеннях початкові компоненти піддають змішуванню в змішувачах. Іноді з метою додаткового подрібнення початкових порошків змішування проводять в кульових млинах. Завантаження змішуваних матеріалів не повинне перевищувати 0,5 об'єму змішувача. Тривалість змішування залежить від типу вживаного змішувача і лежить в; межах 2—6 ч, скорочувавшись при використанні примусового перемішування.

Після змішування початкову шихту з метою руйнування конгломератів, підвищення однорідності і додання їй певній текучості піддають просеву (протиранню) на ситах з сіткою № 08.

Отриману таким чином шихту, як правило, піддають брикетуванню на механічних пресах при тиску 50— 150 Мпа. Брикетування проводять з метою зменшення об'єму шихти і поліпшення контакту між її компонентами. Останнє грає важливу роль в процесі карбидообразования. Зазвичай пресують циліндрові брикети з відношенням Н/дт 1.

Шихту, що збрикетувала, піддають нагріву в печах опору в середовищі захисного газу або у вакуумі з

метою предотвращения окислення і азотування при взаємодії з киснем і азотом повітря. Чистіші по домішках виходять карбіди при веденні процесу у вакуумі. Для цієї мети використовують вакуумні печі періодичної дії. Для збільшення продуктивності можна використовувати електричні вакуумні печі револьверного типу і прохідні вакуумні печі. Синтез карбідів здійснюється при температурах 1200—1600 °С і характеризується порівняно невеликим зменшенням енергії Гіббса (табл. 24).

У основі процесів карбидизации лежить дифузія вуглецю в метал, а на кінцевих стадіях — в карбід, що утворився. Процес дифузії помітно починає протікати вже при температурі порядку 1000°С і надалі інтенсифікується відповідно до рівняння

/> = Лехр(Ј_а//СГ)

де Б — коефіцієнт дифузії вуглецю у відповідному металі; Еа — енергія активації процесу дифузії вуглецю в метал; А — константа.

Так, наприклад, для систем \ У — З і Тл — З ці рівняння відповідно мають вигляд:

О = 2,5 х 103 ехр (—56 000/7"); І = 2,04-Ю-3 ехр (— 16 500/Г).

У початковий період на поверхні утворюється шар карбіду з граничним змістом вуглецю, який переходить в шар твердого розчину вуглецю в металі для монокарбідів або в карбідну фазу з меншим змістом вуглецю, тобто утворення карбідів проходить через стадію утворення нижчих карбідів. Так, наприклад, для систем — З, Ш — З і Та — З — це відповідно шари карбідів \ У2с, 1ЧЬ2С і Та2с. Зростання дифузійних шарів підкоряється параболічному тимчасовому закону, характерному для процесів реакційної дифузії і підтверджуючому

переважну дифузію атомів вуглецю через грати фази, що утворюється, в метал.

Проведення процесів синтезу карбідів при температурах, нижче оптимальних, приводить до уповільнення процесу дифузії вуглецю і тим самим до збільшення тривалості карбидизации. Перевищення температури синтезу приводить до спікання частинок карбіду, що утворюються, що утрудняє їх подальше подрібнення.

При виробництві карбідів технічної чистоти процес ведуть в захисному середовищі, як яке можна використовувати водень, конвертований газ, рідше — диссоційований аміак або аргон. Процес в цьому випадку проводять в муфельних печах або в печах Таммана. Брикетовану шихту завантажують в графітові контейнери або в човники.

У основі процесу карбидизации, як і при синтезі у вакуумі, лежить процес дифузії вуглецю в метал. Проте швидкість процесу декілька вище. Останнє обумовлене тим, що за наявності в середовищі

водню відбувається взаємодія його з сажею і графітовим оснащенням з утворенням ацетилену по реакції

2С + Н₂ > С₂Н₂

який і взаємодіє з металом з утворенням карбіду:

С₂Н₂ + Ме = МеС + Н₂.

При цьому перенесення вуглецю через газову фазу від частинок сажі до поверхні частинок металу відбувається постійно, оскільки парціальний тиск ацетилену над дисперсними частинками сажі вищий, ніж над крупнішими частинками карбіду металу. Наявність вуглецю в газовій фазі значно збільшує площу контакту його з частинками металу, унаслідок чого процес інтенсифікується.

Окрім розглянутих варіантів, можливий синтез карбідів в дугових печах із застосуванням електродів, що витрачаються, або непрямого нагріву шихти в електричній дузі. Проте в цьому випадку продукт містить велика кількість вільного вуглецю і неоднорідний по складу.

Після карбидизации продукт є губкою, що спеклася. Для отримання з неї порошку останню піддають дробленню на щічних, валковых або іншого типу дробарках до шматків розміром 5—20 мм і подальшому подрібненню в кульових млинах. У зв'язку з крихкістю і твердістю карбідів при їх подрібненні в кульових млинах необхідно забезпечити ударну дію куль. Для запобігання забрудненню карбідів матеріалом барабана і куль млина стінки млина футеруют твердосплавними пластинами.

Після помелу отриманий матеріал класифікують на вібраційних ситах з метою виділення фракції з розміром частинок менше 50 мкм.

Отримання карбідів методом відновлення оксидів металів вуглецем з одночасною карбидизацией.

Методи отримання карбідів відновленням оксидів відповідних металів вуглецем з одночасною карбидизацией в порівнянні з прямим синтезом є економічнішими. Вони досить широко використовуються для отримання карбідів тугоплавких металів IVй і Vя підгруп, а також карбідів хрому і бору (див. схему 13).

Для промислового виробництва карбідів як початкова сировина використовують оксиди металів (табл. 25) і саджу або чистий графіт. Природа оксидів може істотно впливати на процеси відновлення і карбидизации. Так, наприклад, оксид ніобію Иь205, отриманий прожаренням гідроксиду ніобію при температурі 800—900 °С і що містить низькотемпературну ^-модификацию Иь205, реакційно активніший, ніж оксид, отриманий прожаренням при вищих температурах і що містить середньо- і високотемпературні М- і Я-модіфікациі. Останнє обумовлене протіканням при високотемпературному прожаренні процесу рекристалізації Кь205, за рахунок чого зменшується реакційна поверхня.

Саджу або графить, використовувані як відновники і джерела вуглецю для вуглецювання відновленого металу, заздалегідь піддають сушці або прожаренню з метою видалення вологи і легколетучих домішок. Наявність вологи при карбидизации приводить до зневуглецювання отримуваного продукту.

Приготовані таким чином початкові матеріали піддаються ретельному змішуванню в кульовому млині. При цьому при приготуванні шихти вуглець беруть з надміром 5—10 % в порівнянні з теоретично

необхідною кількістю з метою заповнення його втрат при частковому вигоранні.

Приготовану шихту піддають брикетуванню або щільній упаковці в графітові патрони.

Для отримання карбідів використовують вакуумні печі з графітовим нагрівачем або печі Таммана. У останніх процес ведуть в середовищі водню, осушеного і очищеного від домішок азоту.

У основі процесів отримання карбідів лежить відновлення оксидів; металів вуглецем і подальше вуглецювання ним відновлених металів. При отриманні карбідів у вакуумі процес йде швидше і продукт виходить чистішим по домішках. Вища швидкість процесу в цьому випадку обумовлена видаленням з реакційного простору оксиду вуглецю (II), внаслідок чого його парціальний тиск постійно зберігається набагато меншим рівноважного. Останнє зміщує рівновагу реакції

МеО + С = МеС + СО₂

у бік утворення МеС. Наявність вакууму також сприяє рафінуванню за рахунок вищої швидкості випаровування домішок.

При отриманні карбідів в середовищі водню певний вплив на швидкість процесу надає регенерація оксиду вуглецю (II), поновлюючого разом з твердим вуглецем оксиди металів, а також утворення ацетилену С2н2. Наявність вуглецю в газовій фазі у вигляді З або С2н2 значно збільшує реакційну поверхню і тим самим прискорює процеси відновлення і карбидизации.

Разом з викладеним на швидкість даних процесів впливають температура, дисперсність частинок оксидів металів і відновника, наявність активуючих добавок.

Оптимальні температури отримання карбідів приведені в табл. 25. Оскільки процес отримання карбідів лімітується процесом дифузії компонентів в твердій фазі, швидкість процесу підвищується з температурою. Проте підвищення оптимальної температури і тривалості ізотермічної витримки тв може привести до зневуглецювання продукту і отримання карбіду, що відрізняється по складу від стехіометричного (мал. 28). Крім того, високі температури процесу приводять до спікання отримуваного продукту, що значно утрудняє його подальшу переробку.

Істотний вплив на швидкість і повноту протікання процесу отримання карбідів надає сорт відновника і його властивості. З використовуваних як відновники ацетиленової сажі, графіт, кам'яновугільного пека і продуктів його коксування якнайкращі результати виходять при застосуванні пека. Це обумовлено тим, що при нагріві відбувається піроліз вуглеводнів, що містяться в пеке, з утворенням вуглецю сажі, що характеризується малими розмірами частинок, і отже

большой реакционной способностью. Уменьшение размера частиц восстановителя, как видно из рис. 29, приводит к значительному ускорению процесса восстановления. Однако использование камен­ноугольного пека в промышленных масштабах затруднено и на практике чаще всего применяют ламповую сажу (см. рис. 29, кри­вая 4), которая состоит из частиц с наименьшим размером.

При виборі режимів отримання карбідів слід мати на увазі, що при високих температурах частинки сажі здатні збільшуватися в об'ємі, що знижує їх реакційну здатність. Тому процес необхідно проводити з максимально можливою швидкістю нагріву шихти до температури ізотермічної витримки.

Для прискорення процесу відновлення і карбидообразования іноді в газове середовище печі додають галогенсодержащие речовини (Нс1, Нвг, Н1, ССЦ), наявність яких приводить до взаємодії їх з відповідними металами з утворенням з'єднань

Ме + хНС1 -ч- МЕС\Х + ^х Н2

які при високих температурах за наявності вуглецю активно утворюють карбіди по реакції

МЕС\Х + ~И_г + З ->- МЕС + хНС1.

Отримані по оптимальних режимах карбіди надалі піддають дробленню, розмолу і просеву.

На щічних дробарках зазвичай дроблять спечи з розміром шматків більше 15—20 мм. Інакше продукт відразу поступає на подрібнення. Залежно від вимог до кінцевого розміру частинок подрібнення проводять в кульових, вібраційних або планетарних млинах. Ступінь подрібнення збільшується в приведеному ряду. Просівають матеріали після подрібнення, як правило, на вібраційних ситах.

Склади отримуваних таким чином карбідом приведені в табл. 25.

Отримання карбідів методом високотемпературного синтезу, що самораспространяющегося (метод СВС). Метод СВС є одним з перспективних методів отримання тугоплавких з'єднань. У основі його лежить реакція екзотермічної взаємодії два або декількох хімічних елементів, що протікає в режимі направленого горіння. У хімічному відношенні схема Свс-процес-са отримання карбідів аналогічна схемі прямого синтезу карбідів з елементів, що проводиться в термічних печах.

Для здійснення процесу СВС використовують порошу металів з розміром частинок до 50 мкм і сажі — до 1 мкм. Причому, чим менше розмір початкових частинок, тим повніше і інтенсивніше протікає процес синтезу. Для зменшення розміру частинок початкова пороша металів при необхідності піддає подрібненню. Оскільки більшість перехідних металів є відносно пластичними, що утрудняє їх подрібнення, перед подрібненням їх можна окрихчувати шляхом гідрування. Після помелу крихких гідридів проводять процес дегідрування.

Отримана пороша металів змішує з ламповою або ацетиленовою сажею в співвідношеннях, необхідних для отримання карбіду заданого складу в межах області гомогенності. Змішування зазвичай проводять в кульових млинах протягом 4—8 ч. Після змішування з метою компактування шихти і збільшення площі контакту між компонентами проводять брикетування її при тиску 50—150 Мпа. Розмір і маса брикетів залежать від габаритів робочого простору агрегату для синтезу.

Синтез карбідів відрізняється від інших методів їх отримання відносною простотою технології, що обумовлене простотою технологічного устаткування, високою швидкістю процесу, відсутністю енергетичних витрат на нагрів матеріалу до температур синтезу. Замість високотемпературних печей використовують прості реактори. Реактором є герметична циліндрова судина, здатна працювати у вакуумі (1 Па) і витримувати тиск 1 Гпа. Внутрішню поверхню судини футеруют вогнетривким матеріалом, як який найчастіше використовують графіт. Процес синтезу може здійснюватися як у вакуумі, так і під тиском інертного газу. Після завантаження шихти в реактор і його герметизацію проводять ініціацію шихти (локальний нагрів) за допомогою спеціального пристрою. При цьому потужність ініціації повинна бути не менше 40 Дж/(см-с) при тривалості до 5 с.

Надалі процес йде мимоволі в режимі горіння за рахунок інтенсивного тепловиділення, яке характерне при отриманні з'єднань, що володіють великою ентальпією освіти. Передача теплоти здійснюється від гарячих шарів суміші, що горить, до холодних. СВС — процес, що характеризується швидкістю розповсюдження фронту горіння 0,5—15 см/с і температурою 2000—4000 °С.

З трьох основних типів горіння — безгазового, фільтраційного і конденсаційного — для отримання карбідів, в основному, характерне безгазове горіння. В цьому випадку початковими компонентами є тверді речовини, які не газифікуються» в процесі горіння, а кінцеві продукти утворюються у фазі, що конденсує, по механізму реакційної дифузії.

В деяких випадках, якщо метал має низьку температуру плавлення, процес йде інакше. Так, наприклад, при отриманні карбіду титану відбувається плавлення титану і подальше його капілярне розтікання по поверхні частинок сажі. Це позначається на швидкості горіння і облиште проходження реакції. Проте, як і у разі більш тугоплавких металів, процес йде по безгазовому механізму.

Іноді може спостерігатися виділення невеликої кількості газоподібних продуктів, що викликане наявністю домішок, відновленням оксидних плівок на металах. Виділення цих продуктів негативно позначається на процесі синтезу, уповільнюючи його або зменшуючи повноту протікання. Для запобігання цьому явищу необхідно очищати початкові продукти або вести процес при вищому тиску інертного газу.

На процес проходження СВС істотно впливає тепловідвід в середовище, що охолоджує. Досягши певних критичних втрат процес припиняється. Тому необхідно забезпечити адіабатичний режим, в якому тепловідвід неістотний.

Процеси, що відбуваються при СВС, можна представити у вигляді, схеми (мал. 30, а), відповідно до якої при синтезі існує зона прогрівання, в якій хімічні реакції ще не протікають. Услід за нею розташована основна зона, в якій відбувається інтенсивне тепловиділення і формується швидкість розповсюдження хвилі синтезу. За основною зоною слідують зони процесів поста, які, разом з другою зоною, роблять істотний вплив на повноту проходження реакції синтезу, структурообра-зование, формування фазового складу. Якщо тривалість охолодження матеріалу після проходження теплової хвилі менше характерної тривалості процесів поста, то повнота проходження реакції зменшується, а продукт, що утворюється, має недосконалу структуру.

При щодо низьких температурах і малих швидкостях горіння зони процесів поста зливаються із зоною тепловиділення, утворюючи єдину зону синтезу (див. мал. 30, би), в якій реалізується механізм реакційної дифузії, характерний для звичайних методів отримання карбідів синтезом. В цьому випадку утворення карбідів починається з поверхні частинки металу, і швидкість процесу лімітується швидкістю дифузії вуглецю углиб частинки через шар нової фази, що утворилася. Процес освіти і структуроутворення завершується в зоні синтезу.

Після закінчення синтезу і охолоджування продукту останній піддається звичайним методам переробки крихких матеріалів: дробленню, помелу і розсіванню.

Характеристики карбідів, отриманих методом СВС, приведені в табл. 26, 27. Як видно з приведених даних, карбіди, отримані методом СВС, характеризуються складами, близькими до стехіометричних, високою пикнометрической щільністю, відносно низьким змістом домішок, що забезпечує їх перспективність як активні порошки для виготовлення різних виробів, порошків для виготовлення абразивних матеріалів.

О) о

СМ

о"

О) о

СМ

о"

Отримання карбідів плазмохимическим методом. Плазмохимі ческий метод є перспективним для отримання порошків ту-1 гоплавких з'єднань з розміром частинок менше 1 мкм. Осуществ-* ляется цей метод в умовах низькотемпературної плазми, характе-'" ризующейся температурами порядка 5 000—10 000 До. Як початкові речовини використовують метали, їх оксиди, галогеніди, а також вуглецьвмісну сировину у вигляді різних вуглеводнів? інших органічних сполук і, в деяких випадках, вуглець в! виді графіту. При температурах низькотемпературної плазми все* її компоненти переходять в активний стан, внаслідок чого взаємодія між ними відбувається з підвищеною активністю і високими швидкостями утворення цільових продуктів.

Високі температури синтезу дозволяють переводити компоненти в парову фазу, де і відбувається їх взаємодія. Подальше швидке охолоджування парогазовой суміші приводить до утворення ультрадисперсних або аморфних частинок. Завдяки високій концентрації енергії хімічні реакції в плазмовому потоці протікають практично миттєво, що забезпечує високу продуктивність методу. Процес можна здійснювати в дугових, високочастотних, надвисокочастотних плазмотронах і установках тліючого розряду.

Практичного значення даний метод для отримання карбідів не знаходить. Найзручніше в даний час отримувати карбіди в дуговому плазмотроне з використанням електродів, що витрачаються, виготовлених з суміші металу і вуглецю.

Отримання карбідів осадженням з газової фази. Цей метод отримання карбідів є перспективним для отримання карбідів; високого ступеня чистоти у вигляді дрібних частинок, готових виробів, особливо складної конфігурації, монокристалів або щільних покриттів практично на будь-якій підкладці.

Метод осадження карбідів з газової фази заснований на хімічних і фізичних взаємодіях, що виникають при високих температурах і протікають переважно на межах розділу фаз і поблизу поверхні твердого тіла. Стосовно отримання карбідів процес здійснюється по схемі

MECU + CnHm + Н2 ->• МЕС + HCl + Н2.

Відповідно до цієї схеми, відновником є водень, а вуглець, що утворюється в результаті розкладання вуглеводня, зв'язує метал, що виділяється унаслідок відновлення пари

хлориду металу воднем, в карбід (табл. 28). Процес отримання карбіду можна представити в [виді наступних етапів:

Мес1х + -|-Н₂ -* Ме + хНС\;

Сп^т -*| "З + — Н2; Me + З -> Міс.

Найчастіше як початкові матеріали при отриманні карбідів застосовують хлориди металів, метан і водень. Процес здійснюється в установках, що складаються з наступних основних частин: системи очищення водню; газового блоку; реактора; вакуумної системи; силового блоку і системи контролю температури і інших технологічних параметрів.

У системі очищення водню разом з адсорберами різних типів використовують установки фінішного очищення типу УОВ—1,5 з паладієвим фільтром. Технічний водень в системі повинен очищатися від вологи до точки роси —55 °С.

Газовий блок призначений для дозування і змішування реакційної суміші. Дозування здійснюють за допомогою ротаметрів і регулювальних вентилів сільфонів. Рідкий хлорид металу заливають у випарник, в якому термостатуванням підтримують стабільну температуру в межах 30—50 °С залежно від використовуваного матеріалу.

Очищений водень барботується через хлорид, насищається його парами до певного співвідношення Мес1х:н2, після чого поступає в змішувач, де змішується в необхідній пропорції з метаном.

Реактор є водоохолоджуваною камерою, в якій розташований нагрівач і оснащення, конструкція якого залежить від призначення процесу: отримання порошку монокристалів, покриття або виробу.

Вакуумна система, силовий блок, система контролю технологічних параметрів є стандартними пристроями.

На процес осадження карбідів впливають температура процесу, тривалість осадження, концентрація реагуючих речовин, тиск в камері осадження і швидкість потоку газів.

Температура процесу визначається типом реакції і термодинамічною стійкістю використовуваних реагентів, а також необхідними властивостями отримуваного матеріалу. Для отримання дрібнозернистих опадів процес ведуть при низьких температурах. В цьому випадку швидкість виникнення центрів кристалізації фази, що утворюється, вища, ніж швидкість росту кристалів, що і приводить до виникнення дрібнокристалічних опадів. З підвищенням температури лінійна швидкість росту кристалів досягає значних величин, внаслідок чого утворюються великокристалічні осідання. При надмірному підвищенні температури, разом з утворенням опадів, можливе осадження нелетких продуктів розкладання, що не встигли прореагувати до кінця і віддалитися з робочого простору унаслідок дуже швидкого протікання реакції. При отриманні карбідів основною домішкою є вільний вуглець, що утворюється при піролізі вуглеводнів.

На виділення вільного вуглецю також може впливати парціальний тиск летючих компонентів. Для запобігання його виділенню необхідно, щоб концентрація галогенсодержащего з'єднання металу перевищувала концентрацію углеродсодержаще-го газу. Так, наприклад, при осадженні карбіду титану оптимальне співвідношення Ст1с14:сс7н8 лежить в межах 1,0—3,0 (в цьому випадку утворюються однофазні осідання, а швидкість їх росту стабільна і максимальна), при співвідношенні < 1 на підкладці осідає вільний вуглець, забруднюючи осад, а при співвідношенні >3 можливе осадження дихлориду в рідкому стані. Оптимальні температурні інтервали процесу отримання карбідів з газової фази приведені в табл. 28.

Швидкість осадження збільшується з підвищенням температури і парціального тиску вуглецьвмісного газу в межах оптимальних його значень (мал. 31). Для карбіду титану швидкість осадження збільшується із зростанням парціального тиску Сн4 до 1,4 кПа лінійно, а далі практично не змінюється. Такий характер залежності швидкості осадження від парціального тиску Сн4 обумовлений тим, що в області низького парціального тиску лімітуючою стадією процесу є розкладання метану, а при вищих — взаємодія металу з вуглецем.

На процес осадження карбідів робить також вплив загальний тиск в камері осадження. Оскільки більшість реакцій при отриманні карбідів протікають із збільшенням кількості молекул в газовій фазі, ведення процесу при зниженому тиску викликає підвищення швидкості осадження або за інших рівних умов зниження температури початку реакцій.

Швидкість потоку газової суміші в камері і характер її протікання над поверхнею осадження впливає на ефективність процесу. Підвищенню виходу карбіду металу сприяє зменшення швидкості потоку, оскільки система в цьому випадку більшою мірою наближається до рівноваги. Проте досягши ламинарного течії швидкість осадження помітно знижується. Це обумовлено тим, що дифузійні процеси в газовій фазі не забезпечують необхідних швидкостей підведення газоподібних реагентів до поверхні осадження і видалення від неї продуктів реакції. Тому осадження необхідно вести при максимально допустимих швидкостях потоку, що забезпечують рівновагу системи і достатню ефективність процесу.

Отримання карбідів електролізом розплавлених середовищ. Метод електролізу розплавлених середовищ не знаходить промислового застосування і використовується в основному в дослідницькій практиці.

При отриманні карбідів електролізом джерелом металу є їх оксиди, а постачальником вуглецю служать карбонати лужних металів. Для збільшення розчинності оксидів процес ведуть в розплавах метаборату натрію і хлоридів або фторидів; натрію або калія. Так, наприклад, для отримання карбіду вольфраму електроліт готують з наступних компонентів:

Ма20-в203 + 2№2С03 + 4,51лР + (0,12...0,16)\ Ю3.

Процес ведуть при силі струму 20 А, напрузі 3 В і температурі 800 °С. В процесі електролізу з карбонатів виділяється вуглець, який, з'єднуючись з металом, утворює відповідний карбід. Осад виділяється на графітовому катоді.

При проведенні електролізу виникають труднощі, обумовлені малою стійкістю карбонатів при високій температурі і низькою розчинністю оксидів карбідоутворювальних металів. Як джерело вуглецю доцільніше використовувати карбонати барії і літію, при електролізі яких виділяється більше вуглецю, чим при електролізі карбонату натрію.