Ці з'яўляецца вальфрамавы карбід метал?

Меню змесціва

● Уводзіны

● Склад і структура

● Уласцівасці карбіду вальфраму

● Працэс вытворчасці

● Прымяненне карбіду вальфрама

● Параўнанне з іншымі матэрыяламі

● Ці з'яўляецца карбід вальфраму металам?

● Прамысловае значэнне

● Экалагічныя і здароўе

● Будучыя перспектывы

● Выснова

● Часта задаюць пытанні

>> 1. Як карбід вальфрама параўноўваецца з алмазам з пункту гледжання цвёрдасці?

>> 2. Ці можна змяніць змяненне карбідных кольцаў вальфрама?

>> 3. Ці з'яўляецца карбід вальфрама магніт?

>> 4. Як доўга доўжыцца карбід вальфраму?

>> 5. Ці бяспечны карбід вальфраму насіць у якасці ювелірных вырабаў?

● Цытаты:

Уводзіны

Карбід вальфраму - гэта займальны матэрыял, які набыў значную ўвагу ў розных галінах з -за выключных уласцівасцей. Гэты артыкул паглыбіцца ў прыроду карбіду вальфраму, вывучаючы яго кампазіцыю, характарыстыкі і прыкладанні, каб адказаць на пытанне: ці з'яўляецца вальфрамавы карбідны метал?

Склад і структура

Карбід вальфраму (WC) - гэта хімічнае злучэнне, якое складаецца з роўных частак вальфрамавых і атамаў вугляроду [1]. Гэта не чысты метал, а не неарганічнае злучэнне, вядомае як карбід. У самым асноўным выглядзе карбід вальфраму выглядае як дробны шэры парашок [1].

Атамная структура карбіду вальфраму - гэта тое, што надае яму свае унікальныя ўласцівасці. Атомы вальфраму ўтвараюць шасцігранную закрытую рашотку, а атамы вугляроду займаюць міжтканкавыя ўчасткі [1]. Такое размяшчэнне прыводзіць да матэрыялу, які спалучае ў сабе цвёрдасць керамікі з некаторымі металічнымі ўласцівасцямі.

Уласцівасці карбіду вальфраму

Карбід вальфраму валодае ўражлівым масівам уласцівасцей, якія робяць яго каштоўным у шматлікіх прыкладаннях:

1. Цвёрдасць: Карбід вальфраму надзвычай жорсткі, рэйтынг прыблізна ад 9 да 9,5 па шкале MOHS [1]. Гэта робіць яго адным з самых складаных матэрыялаў, вядомых толькі ў алмазе.

2. Шчыльнасць: з шчыльнасцю каля 15,6 г/см3;, карбід вальфраму значна шчыльней, чым сталь [3].

3. Кропка плаўлення: карбід вальфраму мае высокую тэмпературу плаўлення прыблізна 2870 ° C (5198 ° F) [7].

4. Сіла: ён праяўляе вельмі высокую трываласць на сціск, пераўзыходзячы практычна ўсе расталыя і адліваныя альбо падробленыя металы і сплавы [8].

5. Калянасць: карбід вальфраму ў два -тры разы больш цвёрды, чым сталь [8].

6. Устойлівасць да зносу: яго выключная цвёрдасць спрыяе цудоўнай зносу [7].

7. Цеплаправоднасць: Карбід вальфраму мае цеплаправоднасць прыблізна ўдвая большая за сталь для інструментаў і вугляродная сталь [8].

8. Электрычная праводнасць: яго электрычная праводнасць супастаўная з прыборам з інструментальнай сталі і вугляроднай сталі [8].

Працэс вытворчасці

Вытворчасць карбіду вальфраму прадугледжвае некалькі этапаў:

1. Апрацоўка руды: руда вальфрама, звычайна вальфраміт або швеліт, апрацоўваецца для здабывання вальфрама [3].

2. Вытворчасць парашка: здабыты вальфрамавы пераўтвараецца ў тонкі парашок [3].

3. Карбюризация: парашок вальфраму змешваецца з вугляродным чорным і награваецца ў вадароднай атмасферы пры тэмпературы паміж 1400-1600 ° С [3].

4. Спеканне: у выніку парашка карбіду вальфраму змешваюць з металічным злучным металам (звычайна кобальтам) і спяце пры высокіх тэмпературах, утвараючы канчатковы прадукт [3].

Прымяненне карбіду вальфрама

Унікальныя ўласцівасці карбіду вальфраму робяць яго прыдатным для шырокага спектру прыкладанняў:

1. Рэжучыя інструменты: Карбід вальфраму шырока выкарыстоўваецца ў вытворчасці рэжучых інструментаў, буравых кавалачкаў і горназдабыўнога абсталявання [1].

2. Устойлівыя да зносу дэталяў: ён выкарыстоўваецца ў вытворчасці кампанентаў, якія патрабуюць высокай зносы, напрыклад, сопла і падшыпнікаў [7].

3. Бранявыя патроны: высокая шчыльнасць і цвёрдасць карбіду вальфраму робяць яго эфектыўным пры памурогіі даспехаў [1].

4. Ювелірныя вырабы: Супраціў драпіны і пышнае знешні выгляд вальфраму зрабіла яго папулярным у ювелірных вырабах, у прыватнасці вясельных палос [11] [13].

5. Прамысловая тэхніка: Розныя прамысловыя кампаненты карыстаюцца ўласцівасцямі карбіду вальфраму, у тым ліку штампамі, ударамі і ролікамі [9].

Параўнанне з іншымі матэрыяламі

Каб лепш зразумець становішча карбіду вальфраму сярод матэрыялаў, давайце параўнаем яго з некаторымі агульнымі металамі і сплавамі:

Гэта параўнанне падкрэслівае выключную цвёрдасць, шчыльнасць і калянасць вальфраму ў параўнанні з агульнымі металамі [1] [8].

Ці з'яўляецца карбід вальфраму металам?

Зараз давайце разгледзім цэнтральнае пытанне: ці з'яўляецца карбід вальфрама металам? Адказ не просты.

Карбід вальфраму не чысты метал. Гэта злучэнне, якое складаецца з вальфрама (металу) і вугляроду (неметалічнага) [12]. Аднак ён дэманструе некаторыя металічныя ўласцівасці:

1. Электрычная праводнасць: карбід вальфраму праводзіць электраэнергію, хаця і не так, як чыстыя металы [8].

2. Цеплаправоднасць: яна мае добрую цеплаправоднасць, характэрную для металаў [8].

3. LUSTER: Карбід вальфраму можа быць адшліфаваны да высокага бляску, нагадваючы металы [11].

4. Сіла і цвёрдасць: яна валодае высокай трываласцю і цвёрдасцю, часта пераўзыходзячы мноства чыстых металаў [1].

Аднак карбід вальфраму таксама валодае ўласцівасцямі, якія адрозніваюцца ад тыповых металаў:

1. Хімічная сувязь: Звязванне ў карбідзе вальфраму ў першую чаргу кавалентная, у адрозненне ад металічнай сувязі ў чыстых металах [12].

2. Карыты: у той час як моцная карбід вальфраму больш далікатны, чым многія металы [18].

3. Паводзіны плаўлення: у адрозненне ад чыстых металаў, карбід вальфраму раскладаецца, а не растае пры награванні да надзвычай высокіх тэмператур [2].

Такім чынам, карбід вальфраму лепш за ўсё класіфікуецца як керамічны металічны кампазіт або 'germet.

Прамысловае значэнне

Унікальныя ўласцівасці карбіду вальфраму зрабілі яго незаменнымі ў розных галінах:

1. Вытворчасць: інструменты з карбіду вальфраму дазваляюць хуткасную апрацоўку цвёрдых матэрыялаў, павышаючы прадукцыйнасць [1].

2. Здабыча і будаўніцтва: яго зносаўстойлівасць і трываласць робяць яго ідэальным для буравых кавалачкаў і рэжучых інструментаў у гэтых патрабавальных сектарах [19].

3. Аэракасмічная: кампаненты карбіду вальфраму выкарыстоўваюцца ў рухавіках самалётаў і іншых высокапрадукцыйных прыкладаннях [7].

4. Электроніка: яго праводнасць і зносаўстойлівасць робяць яго карысным у электрычных кантактах і мікраэлектронных дадатках [8].

5. Медыцын: карбід вальфраму выкарыстоўваецца ў хірургічных інструментах з -за яго цвёрдасці і здольнасці ўтрымліваць востры край [7].

Экалагічныя і здароўе

У той час як карбід вальфраму прапануе шматлікія перавагі, важна ўлічваць яго наступствы навакольнага асяроддзя і здароўя:

1. Уплыў на здабычу: здабыча вальфрамавай руды можа мець значныя экалагічныя наступствы, у тым ліку парушэнне асяроддзя пражывання і забруджванне вады [19].

2. Перапрацоўка: Карбід вальфраму можна перапрацаваць, што дапамагае знізіць попыт на новую сыравіну [19].

3. Праблемы з здароўем: уздзеянне на карбід -пыл вальфраму падчас вытворчасці або шліфавання можа стварыць рызыку для здароўя, асабліва ў спалучэнні з кобальтам [19].

4. Энергетычная інтэнсіўная вытворчасць: высокія тэмпературы, неабходныя для вытворчасці карбіду вальфраму, спрыяюць яго выпуску вугляроду [3].

Будучыя перспектывы

Будучыня карбіду вальфраму выглядае шматспадзеўна, і працягваюцца даследаванні і распрацоўкі ў некалькіх галінах:

1. Нанаструктураваны карбід вальфраму: даследчыкі вывучаюць нанаструктураваныя формы карбіду вальфраму для ўзмоцненых уласцівасцей [7].

2. Альтэрнатыўныя злучныя: робіцца праца, каб знайсці альтэрнатывы кобальту як злучнага, накіраванага на павышэнне прадукцыйнасці і зніжэнне рызык для здароўя [9].

3. Для вырабу вальфрамавага карбіду распрацоўваюцца тэхналогіі 3D -друку: адкрыццё новых магчымасцей дызайну [7].

4. Устойлівая вытворчасць: вядуцца намаганні, каб зрабіць вытворчасць карбіду вальфраму больш экалагічна чыстым за кошт паляпшэння перапрацоўкі і энергаэфектыўных працэсаў [19].

Выснова

Карбід вальфраму, хоць і не чысты метал, займае унікальнае становішча ў свеце матэрыялаў. Ён спалучае ў сабе металічныя ўласцівасці, такія як праводнасць і бляск з керамічнай цвёрдасцю і зносам. Гэта спалучэнне робіць яго неацэнным матэрыялам у шматлікіх прамысловых дадатках: ад рэжучых інструментаў да ювелірных вырабаў.

Як мы даследавалі, класіфікацыя Wungsten Carbide складаная. Лепш за ўсё гэта апісана як керамічны металічны кампазіт або церма, пераадольваючы зазор паміж металамі і керамікай. Яго выключныя ўласцівасці, уключаючы моцную цвёрдасць, высокую шчыльнасць і зносаўстойлівасць, адрозніваюць яго ад традыцыйных металаў і сплаваў.

Пастаянныя даследаванні і распрацоўкі ў тэхналогіі вальфрамавага карбіду абяцаюць яшчэ больш інавацыйныя прыкладанні ў будучыні. Па меры таго, як мы імкнемся да больш эфектыўных і трывалых матэрыялаў, карбід вальфраму, хутчэй за ўсё, будзе гуляць усё больш важную ролю ў розных галінах.

Разуменне характару карбіду вальфраму - яго кампазіцыі, уласцівасці і прымянення - не толькі адказвае на пытанне ' - гэта вальфрамавы карбід метал? ', Але і падкрэслівае важнасць гэтага выдатнага матэрыялу ў нашым сучасным свеце.

Часта задаюць пытанні

1. Як карбід вальфрама параўноўваецца з алмазам з пункту гледжання цвёрдасці?

Карбід вальфраму надзвычай цвёрды, які займае каля 9 да 9,5 па шкале MOHS. Аднак Diamond застаецца самым цяжкім вядомым натуральным матэрыялам, з цвёрдасцю Mohs 10. У той час як карбід вальфраму значна складаней, чым большасць металаў, і многія іншыя матэрыялы, ён усё яшчэ не такі складаны, як алмаз.

2. Ці можна змяніць змяненне карбідных кольцаў вальфрама?

Не, кольцы з карбіду вальфраму не могуць быць змяненыя з выкарыстаннем традыцыйных метадаў. З -за яго надзвычайнай цвёрдасці і далікатнасці карбід вальфраму нельга перарэзаць і не прыпаяць, як мяккія металы. Калі неабходны розны памер, кольца звычайна трэба замяніць цалкам.

3. Ці з'яўляецца карбід вальфрама магніт?

Чысты карбід вальфраму не магнітны. Аднак кобальт -злучнае рэчыва, якое часта выкарыстоўваецца ў вырабах з карбіду вальфраму, можа праяўляць невялікія магнітныя ўласцівасці. Ступень магнетызму можа мяняцца ў залежнасці ад колькасці кобальту, які выкарыстоўваецца ў складзе.

4. Як доўга доўжыцца карбід вальфраму?

Карбід вальфраму вядомы сваёй выключнай трываласцю і даўгалеццем. У прамысловых дадатках інструменты для карбіду вальфраму могуць праслужыць значна даўжэй, чым іх сталёвыя аналагі. Для ювелірных вырабаў карбідныя кольцы з вальфраму могуць падтрымліваць свой знешні выгляд на працягу дзесяцігоддзяў пры належным сыходзе, супрацьстаяць драпінам і насіць лепш, чым многія іншыя матэрыялы.

5. Ці бяспечны карбід вальфраму насіць у якасці ювелірных вырабаў?

Так, карбід вальфраму, як правіла, бяспечна насіць у якасці ўпрыгожванняў. Гэта гіпаалергенная для большасці людзей і не сапсуецца і не раз'ядае. Тым не менш, людзі з нікелевай алергіяй павінны быць асцярожнымі, бо некаторыя ўпрыгажэнні з карбіду вальфраму могуць утрымліваць невялікую колькасць нікеля ў якасці злучнага.

Цытаты:

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide

[2] https://www.carbideprobes.com/wp-content/uploads/2019/07/tungstencarbidedatasheet.pdf

[3] https://heegermaterys.com/blog/90_how-is-tungsten-carbide-dade-.html

[4] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html

[5] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide-tool.html

[6] https://www.wedgewoodrings.com/purchase/p/tungsten-carbide-ring

[7] https://www.dymetalloys.co.uk/what-is-tungsten-carbide

[8] https://carbideprocessors.com/pages/carbide-parts/tungsten-carbide-properties.html

[9] https://www.hyperionmt.com/en/products/carbide-rolls/grade-data/

[10] https://create.vista.com/photos/tungsten-carbide/

[11] https://www.titanjewellery.co.uk/mens/tungsten-carbide-rings.html

[12] https://www.reddit.com/r/askscience/comments/9whr5d/is_tungsten_carbide_an_alloy/

[13] https://www.happylaulea.com/collections/tungsten-carbide

[14] https://www.reeds.com/bridal/shop-by-metal-type/mens-tungsten-carbide-wedding-bands.html?rfk=11

[15] https://www.timelesstungsten.com/tungsten-carbide-rings/

[16] https://www.insaco.com/material/tungsten-carbide/

[17] https://www.imetra.com/tungsten-carbide-material-properties/

[18] https://wolframslides.com/about_tungsten_carbide.php

[19] https://consolidatedresources.com/blog/10-facts-about-tungsten-carbide/

[20] https://www.shutterstock.com/search/solid-tungsten-carbide

[21] https://stock.adobe.com/search?k=tungsten+carbide

[22] https://www.dreamstime.com/photos-images/tungsten-carbide.html