Меню змесціва
● Уводзіны ў карбід вальфрама
>> Хімічная структура
● Уласцівасці карбіду вальфраму
>> Фізічныя ўласцівасці
>> Хімічныя ўласцівасці
● Прымяненне карбіду вальфрама
>> Прамысловыя прыкладанні
>> Неіндустрыяльныя прыкладанні
● Ці з'яўляецца вальфрамавы карбід іённы?
>> Сувязі прырода
● Вытворчасць і апрацоўка
● Экалагічныя і здароўе
>> Уплыў на навакольнае асяроддзе
>> Рызыка для здароўя
● Выснова
● FAQ
>> 1. Якая хімічная формула карбіду вальфраму?
>> 2. Як сінтэзуецца карбід вальфрама?
>> 3. Якія асноўныя прыкладанні карбіду вальфраму?
>> 4. Ці ўстойлівы да карбіду вальфрама да карозіі?
>> 5. Які тып аблігацый выстаўляе карбід карбіду?
● Цытаты:
Карбід вальфраму з хімічнай формулай WC - гэта злучэнне, якое складаецца з атамаў вальфрама і вугляроду. Ён славіцца сваёй выключнай цвёрдасцю і даўгавечнасцю, што робіць яго важным матэрыялам у розных прамысловых дадатках, уключаючы рэжучыя інструменты і ўстойлівыя да зносу дэталяў. Аднак пытанне аб тым, ці Карбід вальфраму з'яўляецца іённым злучэннем, патрабуе разумення яго хімічнай структуры і сувязі.
Уводзіны ў карбід вальфрама
Карбід вальфраму сінтэзуецца, рэагуючы вальфраму з вугляродам пры высокіх тэмпературах, як правіла, паміж 1400 ° С і 2000 ° С. Атрыманае злучэнне мае шасцігранную крыштальную структуру, дзе атамы вальфраму ўтвараюць рашотку, а атамы вугляроду запаўняюць міжвузел. Гэтая структура характэрная для міжтканкавых карбідаў, якія ўтвараюцца пераходнымі металамі, такімі як вальфрама.
Хімічная структура
Хімічная структура карбіду вальфраму не характэрная для іённых злучэнняў, якія звычайна ўключаюць у сябе перадачу электронаў паміж атамамі для ўтварэння іёнаў. Замест гэтага, карбід вальфрама праяўляе кавалентную або міжтканкавую сувязь, дзе атамы вугляроду займаюць міжвузелт вальфрамавай рашоткі. Гэты тып злучэння часта сустракаецца ў карбідах пераходных металаў і спрыяе іх цвёрдасці і ўстойлівасці.
Крышталічная структура карбіду вальфраму часта апісваецца як шасцігранная закрытае (HCP) атомамі вальфрамавых атамаў з атамамі вугляроду ў васьмігранных міжвертах. Такое размяшчэнне максімізуе эфектыўнасць упакоўкі і спрыяе высокай шчыльнасці і цвёрдасці злучэння.
Уласцівасці карбіду вальфраму
Карбід вальфраму вядомы сваёй высокай тэмпературай плаўлення, цвёрдасцю і ўстойлівасцю да карозіі. Гэтыя ўласцівасці робяць яго ідэальным для прыкладанняў у рэжучых інструментах, устойлівых да зносу дэталяў і нават ювелірных вырабаў.
Фізічныя ўласцівасці
- Кропка плаўлення: карбід вальфраму мае тэмпературу плаўлення прыблізна 2870 ° С, што з'яўляецца адным з самых высокіх для любога матэрыялу.
- Цвёрдасць: яна займае каля 9 па шкале Мохса, што робіць яго адным з самых складаных рэчываў, якія вядомыя толькі ў алмазе.
- Цеплаправоднасць: яна праяўляе высокую цеплаправоднасць, што выгадна для рассейвання цяпла ў высокатэмпературных прыкладаннях.
Хімічныя ўласцівасці
- Устойлівасць да карозіі: карбід вальфраму ўстойлівы да большасці кіслот, але можа ўступаць у рэакцыю з гідрафторнай кіслатой і фторам.
- Акісленне: ён пачынае акісляцца пры тэмпературы ад 500 ° С да 600 ° С.
Прымяненне карбіду вальфрама
Улічваючы свае выключныя ўласцівасці, карбід вальфраму шырока выкарыстоўваецца ў розных галінах:
Прамысловыя прыкладанні
- Інструменты для рэзкі: карбід вальфраму выкарыстоўваецца ў буравых бітах, лязах і іншых рэжучых інструментах з -за яго цвёрдасці і ўстойлівасці да зносу.
- Устойлівыя да зносу дэталяў: выкарыстоўваюцца ў частках, якія патрабуюць высокай трываласці, напрыклад, у горназдабыўной і будаўнічай тэхніцы.
Неіндустрыяльныя прыкладанні
- Ювелірныя вырабы: Карбід вальфраму таксама выкарыстоўваецца ў ювелірных вырабах з -за яго цвёрдасці і ўстойлівасці да драпін.
- Медыцынскія інструменты: яго трываласць робіць яго прыдатным для пэўных медыцынскіх інструментаў.
У дадатак да гэтых прыкладанняў, карбід вальфраму выкарыстоўваецца ў ракетных асадках і іншых высокатэмпературных кампанентах з-за здольнасці вытрымліваць экстрэмальныя тэмпературы без пагаршэння.
Ці з'яўляецца вальфрамавы карбід іённы?
Каб вызначыць, ці з'яўляецца карбід вальфраму іённым злучэннем, нам трэба зразумець прыроду яго хімічных сувязяў. Іённыя злучэнні ўтвараюцца, калі існуе значная розніца ў электраактыўнасці паміж атамамі, якія прыводзяць да перадачы электронаў і адукацыі іёнаў. У адрозненне ад гэтага, карбід вальфраму ўтвараецца праз міжтканкавую сувязь, дзе атамы вугляроду ўпісваюцца ў прамежак вальфрамавай краты без істотнага пераносу электронаў.
Сувязі прырода
Звязванне ў карбідзе вальфраму больш падобна на кавалентную або міжтканкавую сувязь, а не іённую. Гэта характэрна для карбідаў пераходнага металу, дзе атамы вугляроду займаюць пэўныя пазіцыі ў рашотцы металу, спрыяючы цвёрдасці і ўстойлівасці злучэння.
Вытворчасць і апрацоўка
Вытворчасць карбіду вальфраму звычайна ўключае ў сябе рэакцыю металу вальфраму з вугляродам у выглядзе графіту або вугляроднага чорнага колеру. Гэты працэс часта праводзіцца ў печы з высокай тэмпературай. Затым атрыманы парашок карбіду можа быць кансалідаваны з выкарыстаннем розных метадаў, такіх як спеканне або гарачы ізастатычны націск (сцягна), утвараючы патрэбную форму і структуру.
Цэментаваны карбід, распаўсюджаная форма карбіду вальфраму, вырабляецца шляхам змешвання парашок карбіду вальфраму з металічным металам, звычайна кобальтам, а затым спяваючы сумесь. Кобальт дзейнічае як злучнае, утрымлівае зерні карбіду вальфраму разам і забяспечвае трываласць матэрыялу.
Экалагічныя і здароўе
У той час як карбід вальфраму звычайна лічыцца бяспечным пры правільным выкарыстанні, існуюць экалагічныя і здароўе, звязаныя з яго вытворчасцю і ўтылізацыяй. Здабыча вальфрама можа мець уздзеянне на навакольнае асяроддзе, а ўздзеянне вальфрамавага карбіднага пылу падчас апрацоўкі можа стварыць рызыку для здароўя.
Уплыў на навакольнае асяроддзе
Здабыча вальфрама часта ўключае ў сябе здабычу адкрытай палаты, што можа прывесці да эрозіі глебы і забруджвання вады, калі яго не атрымаецца належным чынам. Акрамя таго, высокая энергія, неабходная для вытворчасці карбіду вальфраму, спрыяе выкідам парніковых газаў.
Рызыка для здароўя
Удыханне вальфрамавага карбіднага пылу можа выклікаць праблемы з дыханнем. Таму вельмі важна рэалізаваць належныя меры бяспекі падчас апрацоўкі і апрацоўкі.
Выснова
Карбід вальфраму з'яўляецца не іённым злучэннем, а хутчэй праяўляе міжтканкавую або кавалентную сувязь. Яго унікальныя ўласцівасці робяць яго неацэнным у розных прамысловых і неіндустрыяльных дадатках. Разуменне яго хімічнай структуры і сувязі прырода мае вырашальнае значэнне для ацэнкі яго выкарыстання і абмежаванняў.
FAQ
1. Якая хімічная формула карбіду вальфраму?
Карбід вальфраму мае хімічную формулу WC, якая складаецца з роўных частак атамаў вальфрама і вугляроду.
2. Як сінтэзуецца карбід вальфрама?
Карбід вальфраму сінтэзуецца пры награванні вальфраму з вугляродам пры высокіх тэмпературах, як правіла, паміж 1400 ° С і 2000 ° С.
3. Якія асноўныя прыкладанні карбіду вальфраму?
Карбід вальфраму ў асноўным выкарыстоўваецца ў рэжучых інструментах, устойлівых да зносу дэталяў і ювелірных вырабаў з-за яго цвёрдасці і даўгавечнасці.
4. Ці ўстойлівы да карбіду вальфрама да карозіі?
Так, карбід вальфраму ўстойлівы да большасці кіслот, але можа ўступаць у рэакцыю з гідрафторнай кіслатой і фторам.
5. Які тып аблігацый выстаўляе карбід карбіду?
Карбід вальфраму праяўляе міжтканкавую або кавалентную сувязь, а не іённую сувязь.
Цытаты:
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[2] https://hpchemicals.oecd.org/ui/handler.axd?id=ed1c76bf-dad9-4baa-8d1b-70fed7f92862
[3] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[4] http://www.tungsten-carbide.com.cn
[5] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[6] https://www.carbideprobes.com/wp-content/uploads/2019/07/tungstencarbidedatasheet.pdf
[7] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html
[8] https://www.britannica.com/science/tungsten-carbide
[9] https://www.vedantu.com/chemistry/carbide
[10] https://en.wikipedia.org/wiki/carbide
