Меню змесціва
● Прырода карбіду вальфраму
● Іржавы супраціў карбіду вальфраму
● Уласцівасці, якія садзейнічаюць устойлівасці да карозіі
● Карозійнае паводзіны карбіду вальфраму
>> Акісленне высокай тэмпературы
>> Кіслотная ўстойлівасць
>> Рэакцыя з галагенамі
● Фактары, якія ўплываюць на ўстойлівасць да карозіі
>> 1. Слухавыя элементы
>> 2. Экалагічныя ўмовы
>> 3. Экстрэмальная спякота
>> 4. Прымешкі
● Прыкладанні, якія выкарыстоўваюць каразійную супраціў карбіду вальфраму
● Параўнанне з іншымі матэрыяламі
● Абслугоўванне і догляд
● Будучыя распрацоўкі
● Выснова
● FAQ
>> 1. Ці можна насіць ювелірныя вырабы з карбіду вальфраму ў вадзе?
>> 2. Як параўноўваецца цвёрдасць карбіду вальфраму з алмазам?
>> 3. Ці з'яўляецца карбід вальфрама магніт?
>> 4. Ці можна перапрацаваць карбід вальфраму?
>> 5. Ці праводзіць карбід вальфрама электраэнергіі?
● Цытаты:
Карбід вальфраму - выдатны матэрыял, вядомы сваёй выключнай цвёрдасцю, даўгавечнасцю і ўстойлівасцю да зносу. Адзін з самых распаўсюджаных пытанняў наконт гэтага ўніверсальнага злучэння - гэта ціржа. Каб адказаць на гэтае пытанне і вывучыць уласцівасці Карбід вальфраму ў глыбіні, давайце паглыбімся ў яго кампазіцыю, характарыстыкі і прыкладанні.
Прырода карбіду вальфраму
Карбід вальфраму (WC) - гэта хімічнае злучэнне, якое складаецца з роўных частак вальфрамавых і вугляродных атамаў [2]. Гэта не металічны сплаў, а хутчэй прадукт парашковай металургіі, дзе вельмі дробныя збожжа вальфрама і вугляроду змешваюцца і зліваюцца пры высокай тэмпературы і ціску [9].
Іржавы супраціў карбіду вальфраму
Кароткі адказ на тое, ці іржы ў карбіду вальфравага не, ён не іржавее ў традыцыйным сэнсе [1]. Іржа - гэта тэрмін, які спецыяльна выкарыстоўваецца для карозіі жалеза і яго сплаваў, такіх як сталь, якая ўзнікае пры наяўнасці вільгаці і кіслароду. Паколькі карбід вальфраму не ўтрымлівае жалеза, ён не можа іржаваць гэтак жа, як і сталь [1].
Аднак важна адзначыць, што ў той час як карбід вальфраму не іржавее, у пэўных умовах можа адчуваць іншыя формы карозіі або акіслення [3].
Уласцівасці, якія садзейнічаюць устойлівасці да карозіі
Некалькі ўласцівасцей карбіду вальфраму спрыяюць яго выдатнай устойлівасці да карозіі:
1. Хімічная ўстойлівасць: карбід вальфраму - гэта надзвычай устойлівае рэчыва, якое не акісляецца пры нармальных тэмпературах у паветры [3].
2. Шчыльная крыштальная структура: яна ўтварае шасцігранную крыштальную структуру, якая вельмі шчыльная і ўстойлівая да хімічнай атакі [3].
3. Высокая тэмпература плаўлення: з тэмпературай плаўлення 2870 ° C (5200 ° F) карбід вальфраму застаецца стабільным нават у экстрэмальных умовах [6].
4. Ахоўны аксідны пласт: Пры ўздзеянні паветра вальфрама ўтварае вельмі стабільны пласт аксіду, які дзейнічае як шчыт, абараняючы асноўны матэрыял ад далейшага акіслення [1].
Карозійнае паводзіны карбіду вальфраму
У той час як карбід вальфраму не іржавее, ён не зусім застрахаваны ад усіх формаў хімічнай атакі. Вось некалькі ўмоў, пры якіх карбід вальфрама можа адчуваць карозію або акісленне:
Акісленне высокай тэмпературы
Акісленне карбіду вальфраму пачынаецца пры тэмпературы паміж 500–600 ° С (773–873 К) [2]. Пры награванні да гэтых тэмператур у атмасферы, якая змяшчае кісларод, ён рэагуе, утвараючы триоксид вальфраму (WO₃) [3].
Кіслотная ўстойлівасць
Карбід вальфраму вельмі ўстойлівы да большасці кіслот. Ён не раствараецца ў вадзе, салянай кіслаце або сернай кіслаце. Аднак на яго можна напасці сумессю гідрафторнай кіслаты і азотнай кіслаты (HF/HNO₃) над пакаёвай тэмпературай [2].
Рэакцыя з галагенамі
Карбід вальфраму ўступае ў рэакцыю з фторам пры пакаёвай тэмпературы і з хлорам пры тэмпературы вышэй за 400 ° С (673 К) [2].
Фактары, якія ўплываюць на ўстойлівасць да карозіі
У той час як чысты карбід вальфраму вельмі ўстойлівы да карозіі, некалькі фактараў могуць паўплываць на яго паводзіны карозіі:
1. Слухавыя элементы
Калі вальфрама будзе сабраны іншымі металамі, якія схільныя іржы, атрыманы сплаў можа быць больш схільны да акіслення і заплямлення [5].
2. Экалагічныя ўмовы
Доўгі ўздзеянне навакольнага асяроддзя з высокай вільгаццю і ўтрыманнем кіслароду можа палегчыць карозію ў сплавах вальфраму карбіду [5].
3. Экстрэмальная спякота
Пры тэмпературы паміж 600 ° С да 800 ° С чысты вальфрамавы можа пачаць акісляцца і заплямляць [5].
4. Прымешкі
Калі карбід вальфраму змяшчае прымешкі, такія як жалеза, гэтыя прымешкі могуць іржаваць пры ўздзеянні вады і кіслароду [5].
Прыкладанні, якія выкарыстоўваюць каразійную супраціў карбіду вальфраму
Выключная каразійная ўстойлівасць карбіду вальфраму робіць яго ідэальным матэрыялам для розных прыкладанняў:
1. Ювелірныя вырабы: Карбідныя кольцы вальфраму папулярныя з -за іх даўгавечнасці і ўстойлівасці да заплямлення [5].
2. Рэжучыя інструменты: яго здольнасць падтрымліваць структурную цэласнасць пры высокіх тэмпературах робіць яго ідэальным для рэзкі інструментаў, якія выкарыстоўваюцца ў хуткасных, высокатэмпературных умовах [3].
3
4. Аэракасмічная і алейная бурэнне: яго трываласць і карозійная ўстойлівасць робяць яго каштоўным у патрабавальных умовах, такіх як аэракасмічныя турбіны і алейнае буравое абсталяванне [4].
5. Электроніка: Карбід вальфраму выкарыстоўваецца ў рэнтгенаўскіх трубах і электродах з-за яго ўстойлівасці і праводнасці [5].
Параўнанне з іншымі матэрыяламі
Каб лепш зразумець каразійную ўстойлівасць карбіду вальфраму, давайце параўнаем яго з некаторымі іншымі агульнымі матэрыяламі:
| матэрыяльная цвёрдасць |
каразіі |
(маштаб MOHS) |
Плаценне (° С) (° C) (° С)) |
| Карбід вальфрама |
Выдатны |
9.0-9.5 |
2870 |
| Сталь |
Дрэнна (іржы лёгка) |
4-4.5 |
1370-1,530 |
| Тытан |
Выдатны |
6.0 |
1668 |
| Алюміній |
Добры |
2,5-3,0 |
660 |
Як мы бачым, карбід вальфраму пераўзыходзіць мноства агульных матэрыялаў з пункту гледжання каразійнай устойлівасці і цвёрдасці, а таксама мае выключна высокую тэмпературу плаўлення.
Абслугоўванне і догляд
Нягледзячы на выдатную карозійную ўстойлівасць, належны сыход можа дапамагчы захаваць знешні выгляд і цэласнасць вырабаў з карбіду вальфраму:
1. Рэгулярная ачыстка: чыстыя вырабы з карбіду вальфраму з мяккім мылам і вадой для выдалення бруду і алеяў.
2. Пазбягайце рэзкіх хімічных рэчываў: у той час як устойлівыя да многіх хімічных рэчываў, лепш пазбегнуць працяглага ўздзеяння моцных кіслот або падставаў.
3. Захоўванне: захоўвайце прадметы карбіду вальфраму ў сухім месцы, каб мінімізаваць уздзеянне вільгаці.
4. Паліроўка: Калі адбываецца заплямленне, мяккая паліроўка часта можа аднавіць арыгінальны бляск.
Будучыя распрацоўкі
Даследаванне карбіду вальфраму працягваецца, і навукоўцы і інжынеры працуюць над:
1. Паляпшэнне працэсу вытворчасці для павышэння чысціні і прадукцыйнасці.
2. Распрацоўка новых кампазітаў карбіду вальфраму з яшчэ большай устойлівасцю да карозіі.
3. Вывучэнне новых прыкладанняў у новых тэхналогіях, такіх як аднаўляльная энергія і даследаванне прасторы.
Выснова
У заключэнне карбід вальфраму не іржавее ў традыцыйным сэнсе, бо не ўтрымлівае жалеза. Яго выключная ўстойлівасць да карозіі ў спалучэнні з яго выдатнай цвёрдасцю і высокай тэмпературнай стабільнасцю робіць яго неацэнным матэрыялам у шматлікіх прамысловых і спажывецкіх прыкладаннях. Хоць ён можа адчуваць акісленне ў экстрэмальных умовах, карбід вальфраму застаецца адным з самых трывалых і ўстойлівых да карозійных матэрыялаў.
Пакуль мы працягваем рассоўваць межы матэрыяльнай навукі, карбід вальфраму выступае як сведчанне кемлівасці чалавека, забяспечваючы рашэнні праблем у розных галінах. Яго унікальныя ўласцівасці гарантуюць, што ён застанецца важным матэрыялам у нашым тэхналагічным ландшафце на доўгія гады.
FAQ
1. Ці можна насіць ювелірныя вырабы з карбіду вальфраму ў вадзе?
Так, ювелірныя вырабы з карбіду вальфраму можна бяспечна насіць у вадзе. Пры ўздзеянні вады ён не іржавее і не заплямляе, што робіць яго ідэальным для штодзённага зносу, уключаючы плаванне і душ [5].
2. Як параўноўваецца цвёрдасць карбіду вальфраму з алмазам?
Карбід вальфраму надзвычай цвёрды, які займае каля 9,0–9,5 па шкале MOHS. Хоць гэта робіць яго адным з самых складаных матэрыялаў, ён па -ранейшаму мякчэйшы, чым Diamond, які займае 10 па шкале MOHS [2].
3. Ці з'яўляецца карбід вальфрама магніт?
Не, карбід вальфраму не магнітны. Гэта ўласцівасць у спалучэнні з яго каразійнай устойлівасцю робіць яго прыдатным для выкарыстання ў асяроддзі, дзе магнітныя матэрыялы могуць выклікаць умяшанне [4].
4. Ці можна перапрацаваць карбід вальфраму?
Так, карбід вальфраму можна перапрацаваць. Існуюць спецыялізаваныя працэсы для аднаўлення і перапрацоўкі карбіду вальфраму, асабліва з прамысловых інструментаў і кампанентаў [2].
5. Ці праводзіць карбід вальфрама электраэнергіі?
Так, карбід вальфраму мае адносна нізкі электрычны супраціў каля 0,2 мкм · м, што супастаўна з некаторымі металамі. Гэта робіць яго карысным у пэўных электрычных дадатках [2].
Цытаты:
[1] https://www.boyiprototyping.com/materies-guide/does-tungsten-rust/
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[3] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[4] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[5] https://kdmfab.com/does-tungsten-rust/
[6] https://www.vedantu.com/chemistry/tungsten-carbide
[7] https://www.hpnonline.com/sterile-processing/article/55233008/tungsten-carbide-versus-villains-is-it-rust-or-corosion
[8] http://www.tungsten-carbide.com.cn
[9] http://www.chinatungsten.com/tungsten-carbide/properties-of-tungsten-carbide.html
