قائمة المحتوى
● مقدمة إلى التنغستن
● مقدمة إلى كربيد التنغستن
● التكوين والهيكل
>> التنغستن
>> كربيد التنغستن
● الخصائص الفيزيائية
>> صلابة وهشاشة
>> كثافة
>> الخصائص الحرارية
● التطبيقات
>> التنغستن
>> كربيد التنغستن
● عملية التصنيع
>> التنغستن
>> كربيد التنغستن
● التقدم في كربيد التنغستن
● التطبيقات الصناعية لكربيد التنغستن
● التكلفة والتوافر
● الاعتبارات البيئية
● التطورات المستقبلية
● مقارنة بين التنغستن وكربيد التنغستن في تطبيقات محددة
>> الاتصالات الكهربائية
>> أدوات القطع
>> صناعة الطيران
● خاتمة
● التعليمات
>> 1. ما هو الفرق الأساسي في الصلابة بين التنغستن وكربيد التنغستن؟
>> 2. ما هي التطبيقات النموذجية لكربيد التنغستن؟
>> 3. كيف تقارن كثافة التنغستن كربيد التنغستن؟
>> 4. ما المجلدات التي تستخدم عادة في كربيد التنغستن؟
>> 5. لماذا تعتبر كربيد التنغستن أغلى من التنغستن؟
● الاستشهادات:
غالبًا ما يتم الخلط بين تنغستن وكربيد التنغستن مع بعضهما البعض بسبب أسمائهما المماثلة والأصول المشتركة من تنغستن العنصر. ومع ذلك ، فإنها تظهر خصائص وتطبيقات مميزة ، مما يجعلها مناسبة للاستخدامات الصناعية المختلفة. في هذه المقالة ، سوف نتخلف عن الاختلافات بين التنغستن و كربيد التنغستن ، واستكشاف مؤلفاتها وخصائصها وتطبيقاتها.
مقدمة إلى التنغستن
التنغستن ، مع الرمز الكيميائي W ، هو عنصر معدني يحدث بشكل طبيعي معروف بكثافته العالية والصلابة الاستثنائية. لديها أعلى نقطة انصهار بين جميع المعادن ، والتي تصل إلى 3422 درجة مئوية (6،192 درجة فهرنهايت) ، وتستخدم في تطبيقات مختلفة مثل الاتصالات الكهربائية وعناصر التدفئة والسبائك الصلب.
خصائص التنغستن:
- الكثافة: 19.3 جم/سم 3 ؛
- نقطة الانصهار: 3،422 درجة مئوية (6،192 درجة فهرنهايت)
- صلابة: حوالي 7.5 على مقياس MOHS
- التطبيقات: الاتصالات الكهربائية ، وعناصر التدفئة ، والسبائك الصلب
مقدمة إلى كربيد التنغستن
كربيد التنغستن ، مع الصيغة الكيميائية WC ، عبارة عن مركب مصنوع من ذرات التنغستن وذرات الكربون. يشتهر بصلابةها الشديدة ، حيث تحتل المرتبة بين 9 و 9.5 على مقياس Mohs ، مما يجعله صعبًا تقريبًا مثل Diamond. هذه الخاصية ، إلى جانب نقطة الانصهار العالية التي تبلغ 2،870 درجة مئوية (5،198 درجة فهرنهايت) ، تجعل كربيد التنغستن مثاليًا لأدوات القطع والأجزاء المقاومة للارتداء والتطبيقات الصناعية الأخرى.
خصائص كربيد التنغستن:
- الكثافة: حوالي 15.6 جم/سم 3 ؛
- نقطة الانصهار: 2،870 درجة مئوية (5،198 درجة فهرنهايت)
- صلابة: ما يقرب من 9 إلى 9.5 على مقياس MOHS
- التطبيقات: أدوات القطع ، والأجزاء المقاومة للارتداء ، والتعدين ، والبناء
التكوين والهيكل
التنغستن
التنغستن هو عنصر معدني نقي مع وزن ذري عالي وكثافة. هيكلها البلوري هو مكعب محوره الجسم ، مما يساهم في انصهارها العالية وصيادتها.
كربيد التنغستن
يتكون كربيد التنغستن من تنغستن وذرات الكربون مرتبة في بنية بلورية سداسية. يعزز هذا الهيكل صلابةه ومقاومة التآكل ، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات الصناعية.
الخصائص الفيزيائية
صلابة وهشاشة
كربيد التنغستن أصعب بكثير من التنغستن ، مع صلابة MOHS من 9 إلى 9.5 مقارنة مع تنغستن 7.5. ومع ذلك ، فإن هذه الصلابة المتزايدة تأتي على حساب هشاشة. كربيد التنغستن أكثر عرضة للتكسير تحت التأثير ، في حين أن التنغستن أكثر دوقة ويمكن أن يقاوم ضربات أثقل دون كسر.
كثافة
التنغستن هي واحدة من أكثر المعادن كثافة ، بكثافة 19.3 جم/سم 3 ؛. كربيد التنغستن أقل كثافة ، عند حوالي 15.6 جم/سم 3 ؛ ، ولكن لا يزال أكثر كثافة من الصلب.
الخصائص الحرارية
كل من المواد لها نقاط ذوبان عالية ، حيث كان التنغستن هو الأعلى بين المعادن. نقطة انصهار التونغستن كربيد أقل قليلاً ولكنها لا تزال مرتفعة بشكل استثنائي ، مما يجعل كلا المادتين مناسبة للتطبيقات ذات درجة الحرارة العالية.
التطبيقات
التنغستن
يتم استخدام التنغستن في التطبيقات التي تتطلب نقاط انصهار عالية وكثافة ، مثل الاتصالات الكهربائية وعناصر التدفئة والفولاذ. كثافتها العالية تجعلها مفيدة للوزن المواظر والمواد الصابورة.
كربيد التنغستن
يستخدم Tungsten Carbide على نطاق واسع في أدوات القطع ، والأجزاء المقاومة للارتداء ، والتطبيقات الصناعية الأخرى التي تكون فيها صلابة شديدة ومقاومة التآكل ضرورية. كما أنه يستخدم في صناعات التعدين والبناء والنفط والغاز.
عملية التصنيع
التنغستن
عادة ما يتم استخراج التنغستن من خامات التنغستن ثم يتم معالجتها في أشكال مختلفة مثل مساحيق أو سبائك. يمكن تدويرها مع المعادن الأخرى لتعزيز خصائصها.
كربيد التنغستن
يتم تصنيع كربيد التنغستن من خلال الجمع بين مسحوق التنغستن والكربون ثم تلبيخ الخليط في درجات حرارة عالية. غالبًا ما تتم إضافة المجلدات المعدنية مثل الكوبالت أو النيكل لتحسين المتانة والمتانة.
التقدم في كربيد التنغستن
ركزت التطورات الأخيرة في كربيد التنغستن على تحسين مقاومة التآكل وكفاءة القطع. تم تطوير تقنيات مثل أساليب التلبد النانوية والمتقدمة لتعزيز خصائصها. بالإضافة إلى ذلك ، يهدف البحث في مواد الموثق الجديدة إلى تقليل هشاشة كربيد التنغستن مع الحفاظ على صلابة.
التطبيقات الصناعية لكربيد التنغستن
خصائص Tungsten Carbide الفريدة تجعلها لا غنى عنها في الصناعات المختلفة:
- التعدين والبناء: يستخدم في أجزاء الحفر وأدوات القطع الأخرى بسبب مقاومة التآكل العالية.
- النفط والغاز: يستخدم في معدات الحفر لقدرته على تحمل الظروف القاسية.
- الفضاء الجوي: مطبق في مكونات مقاومة للارتداء وأدوات القطع لمتانتها.
التكلفة والتوافر
كربيد التنغستن عمومًا أغلى من التنغستن بسبب عملية التصنيع المعقدة وإضافة المجلدات. ومع ذلك ، فإن صلابةها المتفوقة ومقاومة التآكل تجعلها مادة قيمة للتطبيقات الصعبة.
الاعتبارات البيئية
استخراج ومعالجة التنغستن لها آثار بيئية ، بما في ذلك التلوث المحتمل ونضوب الموارد. الجهود المبذولة لإعادة تدوير التنغستن وتحسين كفاءة التصنيع جارية للتخفيف من هذه الآثار.
التطورات المستقبلية
من المتوقع أن تركز التطورات المستقبلية في التنغستن وكربيد التنغستن على الاستدامة والكفاءة. يمكن أن تقلل الابتكارات في تقنيات إعادة التدوير واستخدام المجلدات البديلة من التأثيرات البيئية مع الحفاظ على الأداء.
مقارنة بين التنغستن وكربيد التنغستن في تطبيقات محددة
الاتصالات الكهربائية
يفضل التنغستن للاتصالات الكهربائية بسبب ارتفاع نقطة الانصهار والتوصيل. ومع ذلك ، لا يتم استخدام كربيد التنغستن عادة في هذا التطبيق بسبب انخفاض الموصلية.
أدوات القطع
Tungsten Carbide هو المادة المفضلة لأدوات القطع بسبب صلابةها الاستثنائية ومقاومة التآكل. التنغستن ، على الرغم من أنه صعب ، يفتقر إلى مقاومة التآكل اللازمة لمثل هذه التطبيقات.
صناعة الطيران
تُستخدم كلتا المادتين في صناعة الطيران ، مع استخدام التنغستن لكثافته ونقطة الانصهار العالية ، وكربيد التنغستن لمقاومة التآكل في أدوات القطع والمكونات.
خاتمة
في الختام ، في حين أن كل من التنغستن وكربيد التنغستن يستمدان من عنصر التنغستن ، إلا أنهما يمتلكان خصائص وتطبيقات مميزة. التنغستن هو معدن كثيف مع نقطة انصهار عالية ، مناسبة للتطبيقات الكهربائية والحرارية. من ناحية أخرى ، يعد Tungsten Carbide مركبًا مشهورًا لصلابةه الشديدة ومقاومة التآكل ، مما يجعله مثاليًا لأدوات القطع والأجزاء المقاومة للارتداء.
التعليمات
1. ما هو الفرق الأساسي في الصلابة بين التنغستن وكربيد التنغستن؟
كربيد التنغستن أصعب بكثير من التنغستن ، مع صلابة MOHS من 9 إلى 9.5 مقارنة مع تنغستن 7.5.
2. ما هي التطبيقات النموذجية لكربيد التنغستن؟
يستخدم Tungsten Carbide على نطاق واسع في أدوات القطع ، والأجزاء المقاومة للارتداء ، والتعدين ، والبناء ، وغيرها من الصناعات التي تتطلب مقاومة عالية التآكل.
3. كيف تقارن كثافة التنغستن كربيد التنغستن؟
التنغستن أكثر كثافة من كربيد التنغستن ، بكثافة 19.3 جم/سم 3 ؛ بالمقارنة مع تنغستن كربيد 15.6 جم/سم 3 ؛.
4. ما المجلدات التي تستخدم عادة في كربيد التنغستن؟
الكوبالت والنيكل هما المجلدات الأكثر شيوعًا المستخدمة في كربيد التنغستن لتعزيز صلابة ومتانته.
5. لماذا تعتبر كربيد التنغستن أغلى من التنغستن؟
يعد Tungsten Carbide أكثر تكلفة نظرًا لعملية التصنيع المعقدة وإضافة المجلدات المعدنية مثل الكوبالت أو النيكل.
الاستشهادات:
[1] https://cowseal.com/tungsten-vs-tungsten-carbide/
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[3] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[4] https://www.vecteezy.com/free-photos/tungsten
[5] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html
[6]
[7]
[8] https://periodictable.com/elements/074/index.html
[9] https://www.linkedin.com/pulse/tungsten-vs-carbide-whats-difference-haijun-liu
[10] https://www.stevengdesigns.com/blogs/news/the-difference-between-tungsten-and-tungsten-carbide
[11] https://carbideprocessors.com/pages/carbide-barts/tungsten-carbide-properties.html
[12] https://www.cncsparetools.com/new/difference-between-solid-carbide-and-tungsten-steel.html
[13] https://www.imetra.com/tungsten-carbide-material-properties/
[14] https://www.azom.com/properties.aspx؟articleid=1203
[15]
[16] https://www.hitechseals.com/includes/pdf/tungsten_carbide.pdf
[17] https://www.tungstenworld.com/pages/tungsten-vs-tungsten-carbide
[18]
[19] https://www.aemmetal.com/news/tungsten-vs-tungsten-carbide-guide.html
[20] https://www.sciendirect.com/topics/physics-and-astronomy/tungsten-carbide
[21] https://www.vanswedenjewelers.com/en-au/blogs/education-ideas/tungsten-vs-tungsten-carbide-wedding-bands
[22] https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/tungsten-carbide
[23] https://touchwood.biz/blogs/southafrica/what-is-the-difference-between-pure-tungsten-and-tungsten-carbide
[24] https://stock.adobe.com/search؟k=tungsten+CarBide
[25] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide
[26] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-metal
[27] https://stock.adobe.com/search؟k=carbide
[28] https://stock.adobe.com/search؟k=tungsten
[29] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide-drill-bits
[30]
[31] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-image
[32] https://www.freepik.com/free-photos-vectors/tungsten-carbide
[33] https://forums.tripwireinteractive.com/index.php؟threads٪2ftungsten-vs-tungsten-carbide.101174٪2f
[34] https://www.gettyimages.com.au/photos/tungsten-metal
[35] https://www.linkedin.com/pulse/tungsten-vs-carbide-whats-difference-zoe-tungsten-carbide-dies-
[36] https://www.linkedin.com/pulse/differences-between-tungsten-carbide-shijin-lei-1c
[37] https://periodictable.com/elements/074/pictures.html
