Меню за съдържание
● Въведение
● Разбиране на волфрамовия
>> Приложения на волфрам
>> Физически свойства на волфрамовата
● Разбиране на волфрамовия карбид
>> Производство на волфрамов карбид
>> Приложения на волфрамов карбид
>> Физични свойства на волфрамовия карбид
● Сравняване на силните страни: волфрам срещу волфрамов карбид
>> Твърдост и издръжливост
>> Бритълс срещу пластичност
>> Якост на опън
>> Приложения въз основа на силови характеристики
>> Съображения за разходите
>> Въздействие върху околната среда
● Примери в реалния свят
>> Пример 1: Аерокосмически компоненти
>> Пример 2: Инструменти за рязане
>> Пример 3: Индустрия на бижута
● Заключение
● Често задавани въпроси
>> 1. Волфрамов карбид по -издръжлив ли е от чистия волфрам?
>> 2. Може ли волфрамов карбид да се разруши?
>> 3. Какви са често срещаните приложения за чистия волфрам?
>> 4. Защо бижутерите предпочитат волфрамов карбид за пръстени?
>> 5. Как плътността на волфрама се сравнява с тази на волфрамовия карбид?
● Цитати:
Въведение
Дебатът за това дали Волфрамовият карбид е по -силен, отколкото волфрамът е нюансиран, тъй като включва разбиране на свойствата, приложенията и структурните разлики между тези два материала. Волфрамовият и волфрамовият карбид са значителни в индустриалните приложения, но те обслужват различни цели поради техните уникални характеристики. Тази статия ще изследва разликите между волфрамовата и волфрамовата карбида, като се съсредоточи върху тяхната сила, твърдост, издръжливост и подходящи приложения.
Разбиране на волфрамовия
Волфрам е химически елемент със символа W и атомно число 74. Той е известен със своите забележителни физически свойства:
- Висока плътност: Волфрам е един от най -плътните метали, с плътност приблизително 19,3 g/cm³.
- Точка на топене: Има най -високата точка на топене на всички метали, около 3,422 ° C (6,192 ° F).
- Твърдност: По скалата на твърдостта на MOHS, волфрам се нарежда между 7,5 и 8.
- пластичност: волфрамът е сравнително пластичен в сравнение с други метали, което му позволява да издържа на значителен стрес, без да се счупи.
Приложения на волфрам
Свойствата на Tungsten го правят подходящ за различни приложения, включително:
- Електрически контакти: Поради отличната си проводимост.
- Крешни нишки на крушките: Високата му точка на топене му позволява да издържа високи температури.
- Аерокосмически компоненти: Използва се в приложения, изискващи висока якост и термично съпротивление.
- Военни приложения: Използвани при боеприпаси, пронизващи броня, поради неговата плътност и твърдост.
Физически свойства на волфрамовата
Уникалните физически свойства на волфрама допринасят за неговата гъвкавост:
1. Термична проводимост: Волфрамът има отлична топлопроводимост, което я прави идеален за радиаторна мивка в електрониката.
2. Корозионна устойчивост: Тя проявява добра устойчивост на окисляване при високи температури.
3. Сила на опън: С якост на опън от около 1510 MPa, волфрам може да издържи на значителни сили без деформация.
Разбиране на волфрамовия карбид
Волфрамов карбид (WC) е съединение, образувано чрез комбиниране на волфрам с въглерод. Тази сплав проявява различни характеристики, които я разграничават от чистия волфрам:
- Твърда: Волфрамовият карбид се нарежда между 9 и 9,5 по скалата на твърдостта на MOHS, което го прави един от най -трудните известни материали.
- Бритълност: Въпреки че е изключително твърд, волфрамовият карбид също е по -крехък от волфрамовата.
- Плътност: тя има плътност около 15,6 g/cm³.
Производство на волфрамов карбид
Волфрамовият карбид се произвежда чрез нагряване на волфрамов прах с въглерод при температури, вариращи от 1400 до 1600 ° C (2,550 до 2 900 ° F). Резултатът е съединение, което е значително по -трудно от чистия волфрам. Процесът често включва използването на свързващ материал (обикновено кобалт) за повишаване на здравината и намаляване на бритотата.
Приложения на волфрамов карбид
Поради своята твърдост и издръжливост, волфрамовият карбид се използва широко в:
- Режещи инструменти: За обработка и металообработване поради устойчивостта на износване.
- Бижута: Особено в сватбените ленти заради устойчивостта на надраскване.
- Минно оборудване: За свредло и други инструменти, които изискват изключителна издръжливост.
- Индустриални машини: Използва се на части, които изпитват висока степен на износване.
Физични свойства на волфрамовия карбид
Волфрамов карбид притежава няколко забележителни физически свойства:
1. Устойчивост на износване: изключителната му твърдост го прави силно устойчив на износване.
2. Термична стабилност: Той поддържа силата си при повишени температури по -добре от много други материали.
3. Химическа устойчивост: Волфрамовият карбид се съпротивлява на корозия от различни химикали.
Сравняване на силните страни: волфрам срещу волфрамов карбид
Твърдост и издръжливост
Когато сравнявате твърдостта:
- Волфрамов карбид: Класира между 9 и 9.5 по скалата на MOHS.
- Волфрам: Класира между 7,5 и 8.
Това означава, че волфрамовият карбид е значително по -труден от волфрамовата. Изключителната твърдост на волфрамовия карбид се превръща в изключителна устойчивост на износване и издръжливост в приложения, при които абразията е проблем.
Бритълс срещу пластичност
Докато волфрамовият карбид предлага превъзходна твърдост, той се предлага с повишена мрачност. Това означава, че:
- Волфрам може да издържи по -тежки въздействия, без да се чипира или разрушава поради пластичността си.
- Волфрамовият карбид, макар и твърд, може да се разруши при условия с високо въздействие.
Якост на опън
По отношение на силата на опън:
- Волфрамът има якост на опън от приблизително 1510 MPa.
- Волфрамовият карбид, в зависимост от състава му (особено съдържанието на свързващо вещество), може да прояви различна якост на опън, но обикновено варира около 344 MPa.
Това показва, че докато волфрамовият карбид може да бъде по -трудно, чистият волфрам може да се справи с повече стрес, преди да се провали.
Приложения въз основа на силови характеристики
Като се имат предвид тези свойства, изборът между волфрам и волфрамов карбид често зависи от приложението:
- Използвайте волфрамов кога:
- Необходима е устойчивост на високо въздействие (напр. Аерокосмически компоненти).
- Електрическата проводимост е от съществено значение (напр. Електрически контакти).
- Използвайте волфрамов карбид, когато:
- Необходима е екстремна устойчивост на износване (напр. Режещи инструменти).
- Жела е траен материал за бижута или декоративни предмети.
Съображения за разходите
Друг фактор, влияещ върху избора между тези материали, е цената:
- Цени на волфрамовете: Като цяло по -скъпи поради разходите за добив и обработка.
- Цени на волфрамовия карбид: Често по -евтини от чистия волфрам, но могат да варират в зависимост от съдържанието на свързващо вещество и производствените процеси.
Въздействие върху околната среда
И двата материали имат съображения за околната среда, свързани с тяхното извличане и обработка:
1. Миньорски практики за волфрам: могат да доведат до унищожаване на местообитанията, ако не се управлява отговорно.
2. Производство на волфрамов карбид: включва енергийно-интензивни процеси, които могат да допринесат за въглеродните емисии.
Примери в реалния свят
За да илюстрираме допълнително разликите между тези два материала, нека разгледаме някои приложения в реалния свят, където всеки се отличава:
Пример 1: Аерокосмически компоненти
В аерокосмическото инженерство компонентите, направени от чист волфрам, често се използват поради способността им да издържат на екстремни температури, без да се топи или деформира. Например дюзите на ракетните двигатели използват волфрам за своята термична стабилност.
Пример 2: Инструменти за рязане
В производствената среда, където инструментите за рязане са подложени на постоянно износване от процесите на металообработване, се предпочитат инструментите на волфрамовия карбид поради тяхната твърдост и устойчивост на износване. Тези инструменти поддържат остри ръбове по -дълго от тези, направени от други материали.
Пример 3: Индустрия на бижута
В индустрията на бижута, особено за сватбените ленти, волфрамовият карбид придоби популярност поради своите устойчиви на надраскване имоти и естетическа привлекателност. Той може да бъде полиран до висок блясък, като същевременно остава устойчив на ежедневно износване.
Заключение
В заключение дали волфрамовият карбид е по -силен от волфрамовата зависи от специфичния контекст, в който е дефиниран 'сила '. Ако считаме твърдостта като мярка за здравина, тогава волфрамовият карбид надминава чистия волфрам. Въпреки това, когато оценява устойчивостта на въздействието и пластичността при условия на стрес, чистият волфрам демонстрира превъзходно представяне. Всеки материал има своите уникални предимства, които се грижат за различни индустриални нужди.
Разбирането на тези различия позволява на производителите и потребителите да правят информиран избор въз основа на техните специфични изисквания за сила, издръжливост и годност на приложението.
Често задавани въпроси
1. Волфрамов карбид по -издръжлив ли е от чистия волфрам?
Да, волфрамовият карбид е по-издръжлив поради по-високата си оценка на твърдостта по скалата на MOHS (9-9,5) в сравнение с чистия волфрам (7.5-8).
2. Може ли волфрамов карбид да се разруши?
Да, макар и много твърд, волфрамовият карбид може да бъде чуплив и може да се разруши при условия на високо въздействие.
3. Какви са често срещаните приложения за чистия волфрам?
Общите приложения за чистия волфрам включва електрически контакти, нишки на крушките, аерокосмически компоненти и военни приложения поради високата му точка на топене и плътност.
4. Защо бижутерите предпочитат волфрамов карбид за пръстени?
Бижутерите предпочитат волфрамов карбид за пръстени, тъй като предлага превъзходна устойчивост на надраскване и издръжливост в сравнение с други метали, използвани в бижутата.
5. Как плътността на волфрама се сравнява с тази на волфрамовия карбид?
Волфрамът има плътност около 19,3 g/cm³ докато волфрамовият карбид има плътност приблизително 15,6 g/cm³.
Цитати:
[1] https://touchwood.biz/blogs/southafrica/what-is-the-difference-between-pure-wungsten-and-tungsten-carbide
[2] https://cowseal.com/tungsten-vs-nungsten-carbide/
[3] https://ferro-tic.com/product-information/
[4] https://blog.theartisanrings.com/tungsten-vs-tungsten-carbide-the-ultimate-comparison-guide/
[5] https://konecarbide.com/wp-content/uploads/2024/02/tungsten-vs-nungsten-carbide-blog-cover.jpg?sa=x&ved=2ahukewiswbll9aklaxubmnafhu_-igyq_b16bagieai
[6] https://www.josephjewelry.com/guide/glossary/carbide
[7] https://konecarbide.com/wp-content/uploads/2024/02/tungsten-vs-nungsten-carbide-blog-cover.jpg?sa=x&ved=2ahukewijvbtl9aklaxunpikehtmxhfuq_b16bageai
[8] https://www.practicalmachinist.com/forum/threads/carbide-vs-tungsten-carbide-in-tool-realm.336544/
[9] https://extremecoatings.net/technical-resources/coating-formulas/tungsten-chromium-carbide-coatings/
