Karbide sind binäre oder komplexe Verbindungen des Kohlenstoffs mit Metallen oder Halbmetallen. In der Werkstofftechnik besitzen sie zentrale Bedeutung als extrem harte, temperatur- und verschleißbeständige Phasen. Man unterscheidet grob ionische/kovalente Karbide (z. B. SiC, B4C) und interstitielle Karbide von Übergangsmetallen (z. B. TiC, WC, Cr3C2).
Übergangsmetallkarbide kristallisieren meist in NaCl- oder komplex verwandten Strukturen, wobei Kohlenstoff interstitiell in Metallgittern gelöst ist. Dies führt zu hoher Härte, guter Warmfestigkeit und oft metallischer oder halbmetallischer elektrischer Leitfähigkeit. Typische Vertreter in der Praxis sind Wolframkarbid (WC) und Titancarbid (TiC), häufig eingesetzt in Hartmetallen und Verbundwerkstoffen.
Karbidbildung erfolgt thermodynamisch getrieben durch Reaktion des Metalls mit Kohlenstoff, z. B. beim Sintern pulvermetallurgischer Hartmetalle oder bei Wärmebehandlungen von Stählen (z. B. Chrom- und Vanadiumkarbide). Zusammensetzung, Morphologie und Verteilung der Karbidphasen bestimmen wesentlich Härte, Zähigkeit und Verschleißverhalten. In zementiertem Wolframkarbid liegen Karbide (WC, ggf. TiC, TaC, NbC) in einer duktilen Cobalt-Matrix vor; Grenzflächenchemie und -topologie kontrollieren hier Bruchzähigkeit und Ermüdungsverhalten.
In Hochtemperaturanwendungen sind Karbide wie HfC oder TaC aufgrund ihrer extrem hohen Schmelzpunkte relevant. Lanthanumcarbid und andere seltene Erdkarbide besitzen zudem interessante elektronische und katalytische Eigenschaften. Insgesamt bilden Karbide eine Werkstoffklasse, die die Brücke zwischen klassischen Keramiken und Metallen schlägt und für Schneidstoffe, Verschleißschutzschichten, Hochtemperaturstrukturen und funktionale Schichten unverzichtbar ist.
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