Меню змесціва
● Уводзіны ў карбід вальфрама
● Сінтэз карбіду вальфраму
● Фізічныя ўласцівасці карбіду вальфраму
● Хімічныя ўласцівасці і рэактыўнасць
● Прымяненне карбіду вальфрама
● Замацаваны карбід вальфраму
● Перапрацоўка карбіду вальфраму
● Меркаванні бяспекі
● Прамысловыя прыкладанні
● Выснова
● FAQ
>> 1. Якая цвёрдасць карбіду вальфраму?
>> 2. Як сінтэзуецца карбід вальфрама?
>> 3. Якія асноўныя прыкладанні карбіду вальфраму?
>> 4. Ці рэагуе на карбід вальфраму з кіслотамі?
>> 5. Якія меры засцярогі трэба прыняць пры апрацоўцы карбіду вальфраму?
● Цытаты:
Карбід вальфраму, вядомы сваёй выключнай цвёрдасцю і даўгавечнасцю, з'яўляецца злучэннем вальфраму і вугляроду. Ён шырока выкарыстоўваецца ў рэжучых інструментах, устойлівых да зносу дэталяў і іншых прыкладанняў, дзе высокая трываласць і ўстойлівасць да зносу маюць вырашальнае значэнне. Разуменне рэактыўнасці Карбід вальфраму мае важнае значэнне для яго бяспечнага кіравання і эфектыўнага выкарыстання ў розных прамысловых працэсах.
Уводзіны ў карбід вальфрама
Карбід вальфраму (WC)-гэта шчыльнае, металічнае рэчыва з высокай тэмпературай плаўлення прыблізна 2870 ° С і тэмпература кіпення 6000 ° С. Гэта прыблізна ў тры разы больш жорстка, чым сталь, з модулем маладога вар'іруецца ад 530 да 700 ГПа. Карбід вальфраму таксама ўдвая больш шчыльны, чым сталь, з шчыльнасцю каля 15,63 г/см2;
Сінтэз карбіду вальфраму
Карбід вальфраму можна сінтэзаваць праз некалькі метадаў:
1. Рэакцыя вальфрама з вугляродам: гэта ўключае ў сябе награвальны метал вальфраму з вугляродам пры тэмпературы паміж 1400 ° С да 2000 ° С.
2. Рэакцыя з вальфрамавым трыаксідам (WO₃): WO₃ можна ўступаць у рэакцыю з графітам пры 900 ° С або ў вадародзе пры 670 ° С з наступнай карбюризации ў аргоне пры 1000 ° С.
3. Хімічнае адкладанне пары (ССЗ): Метады ўключаюць рэакцыю гексахлорыду вальфраму з метанам і вадародам пры 670 ° С, альбо з вальфрамавым гексафтор з метанолам і вадародам пры 350 ° С.
Фізічныя ўласцівасці карбіду вальфраму
Карбід вальфраму славіцца сваімі фізічнымі ўласцівасцямі:
- Цвёрдасць: яна займае каля 9,0 да 9,5 па шкале MOHS і мае цвёрдасць Вікерса прыблізна 2600.
- Цеплаправоднасць: яна мае цеплаправоднасць 110 Вт/(М · К).
- Цеплавое пашырэнне: Каэфіцыент цеплавога пашырэння складае 5,5 мкм/м · К.
Хімічныя ўласцівасці і рэактыўнасць
Карбід вальфраму мае некалькі прыкметных хімічных уласцівасцей:
- Акісленне: ён пачынае акісляцца пры 500–600 ° С.
- Растваральнасць: яна нерастваральная ў вадзе, але раствараецца ў сумесі азотнай кіслаты і гідрафторнай кіслаты.
- Рэактыўнасць: яна жорстка рэагуе з фторам пры пакаёвай тэмпературы і з хлорам вышэй 400 ° С.
Прымяненне карбіду вальфрама
З -за яго цвёрдасці і зносу, карбід вальфраму выкарыстоўваецца ў:
- Інструменты для рэзкі: свердзелы, балочныя ляза і фрэзерныя інструменты.
-Устойлівыя да зносу дэталяў: асадкі, падшыпнікі і пакрыцці ўстойлівасці да ізаляцыі.
- Ювелірныя вырабы: выкарыстоўваюцца ў вясельных групах і іншых упрыгожваннях з -за яго трываласці.
Замацаваны карбід вальфраму
Цэментаваны карбід вальфраму, які часта змешаны з кобальтам у якасці злучнага, выкарыстоўваецца для павышэння яго трываласці, захоўваючы цвёрдасць. Гэты кампазіт шырока выкарыстоўваецца ў прамысловых інструментах.
Перапрацоўка карбіду вальфраму
Перапрацоўка карбіду вальфраму з'яўляецца важным аспектам яго жыццёвага цыкла. Адным з эфектыўных метадаў з'яўляецца працэс акіслення, які ўключае ў сябе рэакцыю карбіду адходаў вальфраму з кіслародам, утвараючы аксіды вальфраму і кобальту. Затым гэтыя аксіды апрацоўваюцца шчолачак для атрымання вадзянага растваральнага натрыю вальфрама, які можна аддзяліць ад цвёрдага аксіду кобальту. Гэты метад з'яўляецца эфектыўным і экалагічна чыстым, бо памяншае адходы і захоўвае каштоўныя рэсурсы вальфраму [2] [7].
Меркаванні бяспекі
Апрацоўка карбіду вальфраму патрабуе асцярожнасці з -за патэнцыйнай рэактыўнасці з пэўнымі хімікатамі і яго цвёрдасцю, што можа прывесці да траўмаў пры няправільным. Для прадухілення ўздзеяння рабочых павінны выкарыстоўваць ахоўныя прылады, уключаючы рэспіратары, пальчаткі і ахоўныя акуляры. Вентыляцыйныя сістэмы павінны выкарыстоўвацца для мінімізацыі ўдыхання пылу, а забруджаная адзенне павінна мяняцца штодня [4].
Прамысловыя прыкладанні
Карбід вальфраму выкарыстоўваецца ў розных галінах з -за выключных уласцівасцей:
- Аэракасмічная і авіяцыя: пакрыцці з вальфрамавага карбіду абараняюць крытычныя кампаненты рухавіка ад зносу і эрозіі [5].
- Вытворчасць нафты і газу: яна пашырае тэрмін службы буравога абсталявання і вытворчых кампанентаў, забяспечваючы зносаўстойлівасць і абарону ад карозіі [5].
- Вытворчасць: выкарыстоўваецца ў рэжучых інструментах і нашэння кампанентаў для павышэння эфектыўнасці працы [5].
Выснова
Карбід вальфраму - гэта выключна цвёрды і універсальны матэрыял з шырокім спектрам прыкладанняў. Яго рэактыўнасць, асабліва з фторам і хлорам, патрабуе ўважлівага звароту. Разуменне яго сінтэзу, фізічных уласцівасцей і хімічных паводзін мае вырашальнае значэнне для аптымізацыі яго выкарыстання ў розных галінах.
FAQ
1. Якая цвёрдасць карбіду вальфраму?
Карбід вальфраму мае цвёрдасць Mohs ад 9,0 да 9,5 і цвёрдасць Вікерса прыблізна 2600.
2. Як сінтэзуецца карбід вальфрама?
Карбід вальфраму можа быць сінтэзаваны, уступаючы ў рэакцыю вальфраму з вугляродам пры высокіх тэмпературах, выкарыстоўваючы трыаксід вальфраму з графітам альбо метадамі хімічнага пары.
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 рэагуе на карбід вальфраму з кіслотамі?
Карбід вальфраму ў большасці кіслот нерастваральны, але можа распусціцца сумессю азотнай кіслаты і гідрафторнай кіслаты.
5. Якія меры засцярогі трэба прыняць пры апрацоўцы карбіду вальфраму?
Пры апрацоўцы карбіду вальфраму важна насіць ахоўную перадачу і пазбягаць уздзеяння фтору або хлору, бо ён можа жорстка рэагаваць з гэтымі рэчывамі.
Цытаты:
[1] https://repository.up.ac.za/bitstream/handle/2263/24896/04chapter4.pdf? sextency=555555555555
[2] https://www.carbide-part.com/blog/oxidation-recycling-tungsten-carbide/
[3] https://www.zhongbocarbide.com/does-tungsten-carbide-react-with-thing.html
[4] https://www.safetyandhealthmagazine.com/articles/work-safy-with-tungsten-carbide-2
[5] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[6] https://cameochemicals.noaa.gov/chemical/21205
[7] https://www.carbide-products.com/blog/oxidation-recycling-tungsten-carbide/
[8] https://www.techmet-carbide.com/customer/content%20pages/resources%20page/sds.pdf
[9] https://www.samaterys.com/content/application-of-tungsten-in-modern-industry.html
[10] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[11] https://www.frontiersin.org/journals/materies/articles/10.3389/fmats.2021.645612/fulll
[12] https://www.webelements.com/tungsten/chemistry.html
[13] https://int-enviroguard.com/blog/tungsten-carbide-exposure-are-workers-at-risk/
[14] https://www.carbide-part.com/blog/comprehans
[15] https://www.refractorymetal.org/tungsten-carbide-uses-properties.html
[16] https://www.retopz.com/undersiving-soxidation-resistance-of-tungsten-carbide-an-explonatory-overview/
[17] https://nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/1960.pdf
[18] https://www.ipsceramics.com/wp-content/uploads/2022/01/hsds-14-tungsten-carbide-issue-1.pdf
[19] https://eurobalt.net/blog/2022/03/28/all-the-applications-of-tungsten-carbide/
[20] https://www.axcelis.com/wp-content/uploads/2019/02/hsieh_iit2016.pdf
