碳化物因具有较高的熔点和硬度、极高的热稳定性和机械稳定性、较高的耐化学腐蚀性等优异特性,已被广泛应用于机械切削、制造抗磨、矿物开采、高温部件及核反应堆等相关领域。其中,碳化铌与其母体金属铌在电、磁方面的性质十分类似,使得在硬度、耐磨性、导热、抗腐蚀性等方面具有良好的特性而成为了近年来的一个研究热点。本文利用直流电弧等离子体法的高温度梯度的特点,控制主要工艺参数,合成多形貌碳化铌微晶,对其进行了XRD、电镜及低温磁学的表征测试,实验结果如下:(1)通过控制直流电弧等离子体法的主要工艺参数(工作电流、气氛、气压等),制备了仙人掌状、马鞍状、Z字型阵列式、蘑菇球状、方形薄片状等多种形貌的碳化铌微晶,总结出工艺参数对生长样品的影响。(2)在氮气氛围下,若保持氮气压不变,增大工作电流,产物逐渐由氮化铌与碳化铌的混合物转变成纯净的碳化铌;若保持工作电流不变,增大氮气压,产物同样由氮化铌与碳化铌的混合物逐渐转变成纯净的碳化铌。(3)通过MS的castep模块,理论计算出了碳化铌的能带结构,能带结构显示碳化铌是一种常温具有导电性的化合物,并且在费米面具有较高的能带密度。根据BCS理论推测,碳化铌可以形成较多的Cooper对,具有较高的超导转变温度。(4)碳化铌微晶的低温迈斯纳效应测试表明,碳化铌微晶的超导转变温度在11.7K左右。从低温下的M-H(磁滞回线)图像可知,碳化铌超导态属于第二类的超导体,存在超导态与正常态的混合态。