Sisältövalikko
● Volframikarbidin luonne
● Volframikarbidin ruostevastus
● Korroosionkestävyyden edistävät ominaisuudet
● Volframikarbidin korroosiokäyttäytyminen
>> Korkean lämpötilan hapettuminen
>> Happoresistenssi
>> Reaktio halogeenien kanssa
● Korroosionkestävyyteen vaikuttavat tekijät
>> Kello 1. Seostavat elementit
>> 2. ympäristöolosuhteet
>> 3. Äärimmäinen lämpö
>> 4. epäpuhtaudet
● Sovellukset hyödyntävät volframikarbidin korroosionkestävyyttä
● Vertailu muihin materiaaleihin
● Ylläpito ja hoito
● Tuleva kehitys
● Johtopäätös
● Faq
>> 1. Voiko volframikarbidikoruja käyttää vedessä?
>> 2. Kuinka volframikarbidin kovuus vertaa timanttiin?
>> 3. Onko volframiekarbidi magneettinen?
>> 4. Voiko volframikarbidi kierrättää?
>> 5. Onko volframikarbidi sähköä?
● Viittaukset:
Volframikarbidi on merkittävä materiaali, joka tunnetaan poikkeuksellisesta kovuudestaan, kestävyydestään ja kulumiskestävyydestä. Yksi yleisimmistä kysymyksistä tästä monipuolisesta yhdisteestä on se, ruostuuko se. Vastata tähän kysymykseen ja tutkia Syvyyden volframikarbidi , katsotaan sen koostumukseen, ominaisuuksiin ja sovelluksiin.
Volframikarbidin luonne
Volframikarbidi (WC) on kemiallinen yhdiste, joka koostuu yhtä suurista osista volframia ja hiiliatomeja [2]. Se ei ole metalliseos, vaan pikemminkin jauhemetallurgian tuote, jossa on erittäin hienoja volframin ja hiilen jyviä sekoitettuna ja sulautuu korkeaan lämpötilaan ja paineeseen [9].
Volframikarbidin ruostevastus
Lyhyt vastaus siihen, onko volframikarbidiruoste ei ole, se ei ruostu perinteisessä mielessä [1]. Ruoste on termi, jota käytetään erityisesti raudan korroosioon ja sen seoksiin, kuten teräkseen, joka tapahtuu kosteuden ja hapen läsnä ollessa. Koska volframikarbidi ei sisällä rautaa, se ei voi ruostua samalla tavalla kuin teräs [1].
On kuitenkin tärkeää huomata, että vaikka volframikarbidi ei ruostu, se voi kokea muita korroosion tai hapettumisen muotoja tietyissä olosuhteissa [3].
Korroosionkestävyyden edistävät ominaisuudet
Useat volframikarbidin ominaisuudet edistävät sen erinomaista korroosiokestävyyttä:
1. Kemiallinen stabiilisuus: volframikarbidi on erittäin stabiili aine, joka ei hapeta normaaleissa lämpötiloissa ilmassa [3].
2. tiheä kiderakenne: Se muodostaa kuusikulmaisen kiderakenteen, joka on erittäin tiheä ja kestävä kemialliselle hyökkäykselle [3].
3. Korkea sulamispiste: Sulamispisteen ollessa 2 870 ° C (5200 ° F), volframikarbidi pysyy vakaana jopa äärimmäisissä olosuhteissa [6].
4. Suojaoksidikerros: Kun altistetaan ilmalle, volframi muodostaa erittäin stabiilin oksidikerroksen, joka toimii suojana, suojaa alla olevaa materiaalia edelleen hapettumiselta [1].
Volframikarbidin korroosiokäyttäytyminen
Vaikka volframikarbidi ei ruostu, se ei ole täysin immuuni kaikenlaiselle kemialliselle hyökkäykselle. Tässä on joitain olosuhteita, joissa volframikarbidi voi kokea korroosiota tai hapettumista:
Korkean lämpötilan hapettuminen
Volframikarbidin hapettuminen alkaa lämpötiloissa välillä 500–600 ° C (773–873 K) [2]. Kuumentuessaan näihin lämpötiloihin happea sisältävässä ilmakehässä, se reagoi muodostaa volframitrioksidia (WO₃) [3].
Happoresistenssi
Volframikarbidi on erittäin kestävä useimmille hapoille. Se ei liukene veteen, suolahapon tai rikkihapon. Sitä voidaan kuitenkin hyökätä hydrofluorihapon ja typpihapon (HF/hnO₃) seoksella huoneenlämpötilan yläpuolelle [2].
Reaktio halogeenien kanssa
Volframikarbidi reagoi fluorikaasun kanssa huoneenlämpötilassa ja kloorin kanssa lämpötiloissa, jotka ovat yli 400 ° C (673 K) [2].
Korroosionkestävyyteen vaikuttavat tekijät
Vaikka puhdas volframikarbidi on erittäin resistentti korroosiolle, useat tekijät voivat vaikuttaa sen korroosiokäyttäytymiseen:
Kello 1. Seostavat elementit
Kun volframi on lejeerattu muille ruostumiselle alttiille metalleille, tuloksena oleva seos voi olla alttiimpi hapettumiselle ja tuhoamiselle [5].
2. ympäristöolosuhteet
Pitkäaikainen altistuminen ympäristöille, joilla on korkea kosteus ja happipitoisuus, voi helpottaa korroosiota volframikarbidiseoksissa [5].
3. Äärimmäinen lämpö
Lämpötiloissa välillä 600 ° C - 800 ° C, puhdas volframi voi alkaa hapettaa ja pilkata [5].
4. epäpuhtaudet
Jos volframikarbidi sisältää epäpuhtauksia, kuten rautaa, nämä epäpuhtaudet voivat ruostua, kun ne altistetaan vedelle ja happea [5].
Sovellukset hyödyntävät volframikarbidin korroosionkestävyyttä
Volframikarbidin poikkeuksellinen korroosionkestävyys tekee siitä ihanteellisen materiaalin erilaisille sovelluksille:
1. Korut: Volframikarbidirenkaat ovat suosittuja niiden kestävyyden ja tuhoamisen kestävyyden vuoksi [5].
2. Leikkaustyökalut: Sen kyky ylläpitää rakenteellista eheyttä korkeissa lämpötiloissa tekee siitä täydellisen nopean, korkean lämpötilan ympäristössä käytettyjen työkalujen leikkaamiseen [3].
3. Teollisuuskomponentit: Volframikarbidia käytetään osissa, joiden on kestävä erilaisia kulutusta, mukaan lukien liukuva eroosio ja korroosio [8].
4.
5. Elektroniikka: Volframikarbidia käytetään röntgenputkissa ja elektrodissa sen stabiilisuuden ja johtavuuden vuoksi [5].
Vertailu muihin materiaaleihin
Vertaamme sitä joihinkin muihin yleisiin materiaaleihin paremmin ymmärtääksesi volframikarbidin korroosionkestävyyttä:
| ( |
materiaalikorroosionkestävyys |
MOHS -asteikko) |
sulamispiste (° C) |
| Volframikarbidi |
Erinomainen |
9,0-9,5 |
2 870 |
| Teräs |
Huono (ruosteet helposti) |
4-4,5 |
1 370-1 530 |
| Titaani |
Erinomainen |
6.0 |
1 668 |
| Alumiini |
Hyvä |
2,5-3,0 |
660 |
Kuten voimme nähdä, volframikarbidi ylittää monia yleisiä materiaaleja korroosionkestävyyden ja kovuuden suhteen, samalla kun niillä on poikkeuksellisen korkea sulatuspiste.
Ylläpito ja hoito
Erinomaisesta korroosionkestävyydestään huolimatta asianmukainen hoito voi auttaa ylläpitämään volframikarbiditarvojen ulkonäköä ja eheyttä:
1. Säännöllinen puhdistus: Puhdista volframikarbiditarvikkeet miedolla saippualla ja vedellä lian ja öljyjen poistamiseksi.
2. Vältä ankaria kemikaaleja: Vaikka on kestävä monille kemikaaleille, on parasta välttää pitkittyneitä altistumisia vahvoille hapoille tai emäksille.
3. Varastointi: Säilytä volframikarbiditarvikkeet kuivassa paikassa kosteudelle altistumisen minimoimiseksi.
4. Kiillotus: Jos tuhoaminen tapahtuu, lempeä kiillotus voi usein palauttaa alkuperäisen kiilto.
Tuleva kehitys
Volframikarbidin tutkimus jatkuu, tutkijoiden ja insinöörien kanssa työskentelevät:
1. Valmistusprosessin parantaminen puhtauden ja suorituskyvyn parantamiseksi.
2. Uusien volframikarbidikomposiittien kehittäminen vielä paremmalla korroosionkestävyydellä.
3. Tutkitaan uusia sovelluksia nousevissa tekniikoissa, kuten uusiutuvan energian ja avaruustutkimuksen.
Johtopäätös
Yhteenvetona voidaan todeta, että volframikarbidi ei ruostu perinteisessä merkityksessä, koska se ei sisällä rautaa. Sen poikkeuksellinen korroosiokestävyys yhdistettynä huomattavan kovuuden ja korkean lämpötilan vakauden kanssa tekee siitä korvaamattoman materiaalin lukuisissa teollisuus- ja kuluttajasovelluksissa. Vaikka volframikarbidi voi kokea hapettumisen äärimmäisissä olosuhteissa, se on edelleen yksi kestävimmistä ja korroosioiden kestävimmistä materiaaleista.
Kun jatkamme materiaalitieteen rajoja, volframikarbidi on todistus ihmisen kekseliäisyydestä tarjoamalla ratkaisuja haasteisiin eri toimialoilla. Sen ainutlaatuiset ominaisuudet varmistavat, että se pysyy tärkeänä materiaalina teknologisessa maisemassamme tulevina vuosina.
Faq
1. Voiko volframikarbidikoruja käyttää vedessä?
Kyllä, volframikarbidikorut voidaan käyttää turvallisesti vedessä. Se ei ruostu tai hämärtää, kun se altistetaan vedelle, mikä tekee siitä ihanteellisen päivittäiseen kulumiseen, mukaan lukien uinti ja suihku [5].
2. Kuinka volframikarbidin kovuus vertaa timanttiin?
Volframikarbidi on erittäin kova, ja se sijoittuu noin 9,0–9,5 Mohs -asteikolla. Vaikka tämä tekee siitä yhden vaikeimmista saatavilla olevista materiaaleista, se on silti pehmeämpi kuin Diamond, joka sijoittuu 10 MOHS -asteikolla [2].
3. Onko volframiekarbidi magneettinen?
Ei, volframikarbidi ei ole magneettinen. Tämä ominaisuus yhdistettynä korroosionkestävyyteen tekee siitä sopivan käytettäväksi ympäristöissä, joissa magneettiset materiaalit voivat aiheuttaa häiriöitä [4].
4. Voiko volframikarbidi kierrättää?
Kyllä, volframikarbidi voidaan kierrättää. Volframikarbidin palauttamiseksi ja uudelleenkäsittelyyn on erikoistuneita prosesseja, etenkin teollisuustyökaluista ja komponenteista [2].
5. Onko volframikarbidi sähköä?
Kyllä, volframikarbidin sähköinen resistiivisyys on suhteellisen alhainen noin 0,2 μω · m, mikä on verrattavissa joihinkin metalleihin. Tämä tekee siitä hyödyllisen tietyissä sähköisissä sovelluksissa [2].
Viittaukset:
.
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[3] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[4] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[5] https://kdmfab.com/does-turnsten-rust/
[6] https://www.landantu.com/chemistry/tungsten-carbide
.
[8] http://www.tungsten-carbide.com.cn
[9] http://www.chinatungsten.com/tungsten-carbide/properties-of-tungsten-carbide.html
