Меню за съдържание
● Въведение в диамант и волфрамов карбид
>> Диамант
>> Волфрамов карбид
● Сравнение на твърдост
● Приложения на диамантен и волфрамов карбид
>> Диамантени приложения
>> Приложения на волфрамов карбид
● Цена и наличност
● Процес на производство
>> Производство на диаманти
>> Производство на волфрамов карбид
● Въздействие върху околната среда
● Бъдещи развития
● Заключение
● Често задавани въпроси
>> 1. Каква е основната разлика в твърдостта между диамант и волфрамов карбид?
>> 2. Кой материал е по -скъп, диамант или волфрамов карбид?
>> 3. Кои са основните приложения на Diamond?
>> 4. Защо волфрамовият карбид се предпочита пред диаманта в някои приложения?
>> 5. Може ли волфрамов карбид да надраска диамант?
● Цитати:
Диамант и Волфрамовият карбид са два от най -трудните известни материали, всеки с уникални свойства, които ги правят ценни в различни приложения. В тази статия ще се задълбочим в характеристиките на двата материала, сравнявайки тяхната твърдост, приложения и други съответни свойства.
Въведение в диамант и волфрамов карбид
Диамант
Диамантът е известен като най -трудното естествено вещество, с MOHS твърдост 10. Съставен е от въглеродни атоми, подредени в кристална решетка, която му осигурява изключителна твърдост и термична проводимост. Диамантите се използват в инструменти за рязане, експерименти с високо налягане, бижута и някои електронни приложения поради блясъка и издръжливостта им.
Диамантени свойства:
- Твърда: Оценка на скалата на MOHS от 10.
- Термична проводимост: Отлично, което я прави полезен в електрониката и радиатора.
- Оптични свойства: Известен с блясък и дисперсия на светлината.
- Приложения: Инструменти за рязане, абразиви, луксозни бижута.
Диамантите също се оценяват за тяхната рядкост и естетическа привлекателност, което ги прави много търсени на пазара на луксозни стоки. Процесът на добив и рязане на диаманти е сложен и трудоемък, допринасяйки за високата им цена. Синтетичните диаманти, които се произвеждат чрез високотемпературни (HPHT) или химически изпарения (CVD), предлагат по-достъпна алтернатива, като същевременно поддържат много от свойствата на естествения диамант.
Волфрамов карбид
Волфрамовият карбид е композитен материал, изработен от волфрамов и въглеродни атоми, известен със своята твърдост и издръжливост. Той има оценка на твърдостта на MOHS между 8,5 и 9,5, което го прави един от най -трудните материали след диаманта. Волфрамовият карбид се използва широко в режещите инструменти, минното оборудване и бижутата поради силата и устойчивостта на надраскване.
Свойства на волфрамов карбид:
- Твърда: Оценка на скалата на MOHS от 8,5 до 9,5.
- Плътност: висока плътност, по -тежка от много материали.
- Корозионна резистентност: устойчив на корозия и окисляване.
- Приложения: Инструменти за рязане, минно оборудване, устойчиви на износване компоненти.
Волфрамовият карбид често се използва в индустриални условия, където се изисква висока устойчивост на износване. Способността му да издържа на екстремни условия го прави идеален за инструменти за пробиване и разкопки. Освен това, волфрамов карбид се използва при производството на износвани части за машини и при производството на боеприпаси, пронизващи броня, поради високата си плътност и твърдост.
Сравнение на твърдост
Диамантът е по -труден от волфрамовия карбид, с твърдост на MOHS от 10 в сравнение с диапазона на волфрамовия карбид от 8,5 до 9,5. Това означава, че Diamond може да надраска волфрамов карбид, но не и обратно. Въпреки това, волфрамовият карбид като цяло е по -строг от диаманта, което означава, че може да абсорбира повече енергия преди счупване.
| Материал |
MOHS твърдост |
Викерс Твърда (HV) |
| Диамант |
10 |
~ 10 000 |
| Волфрамов карбид |
8.5-9.5 |
~ 2400 |
Тестът за твърдост на Vickers осигурява по -прецизно измерване на твърдостта, показвайки, че диамантът е значително по -труден от волфрамовия карбид по отношение на устойчивостта на вдлъбнатина. Тази разлика в твърдостта влияе върху използването им в различни приложения, като диамантът се предпочита за прецизно рязане и експерименти с високо налягане.
Приложения на диамантен и волфрамов карбид
Диамантени приложения
1. Режещи инструменти: Използва се за прецизно рязане на твърди материали като керамика.
2. Експерименти с високо налягане: Използвани в клетките на диамантените наковалници за екстремни условия на налягане.
3. Бижута: оценени заради блясъка и издръжливостта си в луксозни предмети.
4. Електроника: използвана поради отличната си топлопроводимост.
Диамантите се използват и в медицински изделия и в определени видове прозорци поради тяхната прозрачност и твърдост. Използването на диамант в електрониката е особено забележително, тъй като може ефективно да разсее топлината, което го прави идеален за електронни компоненти с висока мощност.
Приложения на волфрамов карбид
1. Инструменти за рязане: Използва се широко при рязане на метали поради неговата твърдост и устойчивост на износване.
2. Минно оборудване: Идеално за инструменти за пробиване и разкопки.
3. Компоненти, устойчиви на износване: Използва се в части за машини, изискващи висока издръжливост.
4. Бижута: Популярни в мъжките сватбени ленти заради неговата издръжливост и модерен външен вид.
Волфрамовият карбид се използва и във военни приложения, като например в кръгове за пробиване на броня, поради високата си плътност и твърдост. Способността му да поддържа формата си при висок стрес я прави подходящ за използване в екстремни среди.
Цена и наличност
Диамантът е по -скъп от волфрамовия карбид поради своята рядкост и сложността на добива и обработката. Волфрамовият карбид, макар и по-евтин, предлага рентабилна алтернатива за приложения, при които се изисква изключителна твърдост, но твърдостта на нивото на диамант не е необходима. Ефективността на разходите на волфрамовия карбид го прави предпочитан избор за много индустриални приложения.
Процес на производство
Процесът на производство на диамант и волфрамов карбид се различава значително. Диамантите естествено се срещат и трябва да се добиват и отрязват, докато волфрамовият карбид се синтезира чрез процес, включващ реакцията на волфрам с въглерод при високи температури.
Производство на диаманти
Диамантите се добиват от вулканични тръби и след това се нарязват и полират, за да подобрят блясъка им. Процесът на рязане включва използване на други диаманти за оформяне и полиране на камъка поради изключителната му твърдост. Синтетичните диаманти се произвеждат чрез модерни технологии, които възпроизвеждат естествените условия, при които се образуват диаманти, предлагащи по -достъпен и устойчив вариант.
Производство на волфрамов карбид
Волфрамовият карбид се произвежда чрез смесване на волфрамов прах с въглерод и след това синтероване на сместа при високи температури. Този процес позволява създаването на сложни форми и форми, което го прави универсален за различни приложения. Процесът на синтероване включва прилагане на високо налягане и температура, за да се гарантира, че материалът постига своята оптимална твърдост и плътност.
Въздействие върху околната среда
И диамантеният, и волфрамният карбид имат последици за околната среда, свързани с тяхното производство. Добивът на диаманти може да доведе до значителни екологични щети, включително обезлесяването и замърсяването на водата. Производството на волфрамов карбид включва използването на волфрам, който често се добива в зоните на конфликти, предизвиквайки етични проблеми. Полагат се усилия за подобряване на минните практики и изходни материали по -устойчиво.
Бъдещи развития
През последните години се фокусира върху разработването на синтетични диаманти, които могат да имитират свойствата на естествените диаманти на по -ниска цена. Освен това, напредъкът в материалознанието води до разработване на нови композитни материали, които комбинират твърдостта на волфрамовия карбид с други желани свойства, като повишена здравина или по -леко тегло. Очаква се тези постижения да разширят обхвата на приложенията както за диамант, така и за волфрамов карбид.
Заключение
В заключение, диамантът наистина е по -труден от волфрамовия карбид, с твърдост на MOHS от 10 в сравнение с диапазона на волфрамовия карбид от 8,5 до 9,5. Въпреки това, здравината и ефективността на волфрамовия карбид обаче го правят ценен избор за много индустриални приложения. Изборът между диамант и волфрамов карбид зависи от специфичните изисквания на приложението, включително твърдост, здравина и съображения за разходи.
Често задавани въпроси
1. Каква е основната разлика в твърдостта между диамант и волфрамов карбид?
Diamond има твърдост на MOHS 10, докато волфрамовият карбид варира от 8,5 до 9,5. Това означава, че Diamond е значително по -труден от волфрамовия карбид.
2. Кой материал е по -скъп, диамант или волфрамов карбид?
Диамантът е по -скъп поради своята рядкост и сложността, свързана с добива и обработката.
3. Кои са основните приложения на Diamond?
Диамантите се използват в инструменти за рязане, експерименти с високо налягане, бижута и някои електронни приложения.
4. Защо волфрамовият карбид се предпочита пред диаманта в някои приложения?
Волфрамовият карбид е предпочитан поради своята здравина, рентабилност и способност да издържат на въздействието по-добре от диаманта.
5. Може ли волфрамов карбид да надраска диамант?
Не, волфрамовият карбид не може да надраска диаманта. Diamond е по -труден и може да надраска волфрамов карбид.
Цитати:
[1] https://www.zhongbocarbide.com/is-tungsten-carbide-harder-than-diamond.html
[2] https://www.zhongbocarbide.com/how-hard-is-tungsten-carbide-vs-diamond.html
[3] https://www.makeitfrom.com/compare/polycrystalline-cvd-diamond/tungsten-carbide-wc
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Diamond
[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Tungsten_carbide
[6] https://www.burdental.com/blog/comparison-of-dental-diamond-burs-and-dnungsten-carbide-burs
[7] https://www.zzcrcarbide.com/news/which-is-harder-compared-to-nungsten-carbide-and-diamond/
[8] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[9] https://www.reddit.com/r/gemstones/comments/1ahga1f/what_gemstone_other_than_diamond_is_harder_than/
[10] https://compraco.com.br/blogs/industria/o-que-e-mais-duro-carboneto-de-tungstenio-ou-diamante
[11] https://www.carbide-part.com/blog/tungsten-carbide-hardness-vs-diamond/
[12] https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2019/06/18/there-are-6-strongest-materials-on-arth-that-are-harder-than-diamonds/
[13] https://www.shutterstock.com/search/diamond-hardness
[14] https://www.istockphoto.com/photos/hard-diamond
[15] https://eagle-dental-burs.com/blogs/articles/diamond-vs-carbide
[16] https://www.alamy.com/stock-photo/diamond-hardness.html?cutout=1
[17] https://www.mdpi.com/2311-5629/8/4/77
[18] https://www.refractorymetal.org/tungsten-carbide-uses-properties.html
[19] https://telconpcd.com/pcd-vs-carbide-ho-has-better-tool-value/
[20] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide
