Sisältövalikko
● Johdanto volframikarbidiin
>> Volframikarbidin ominaisuudet
● Volframikarbidin sovell
● Vertailu muihin materiaaleihin
>> Volframikarbidi vs. titaani
>> Volframikarbidi vs. teräs
>> Volframikarbidi vs. timantti
● Ympäristö- ja terveysnäkökohdat
>> Volframikarbidin kierrätys
● Taloudelliset vaikutukset
● Tuleva kehitys
● Johtopäätös
● Faq
>> 1. Mikä on volframikarbidin kovuus?
>> 2. Mitkä ovat volframikarbidin ensisijaiset sovellukset?
>> 3. Kuinka volframikarbidia valmistetaan?
>> 4. Mitä eroa on volframikarbidin ja titaanien välillä?
>> 5. Onko volframikarbidi kierrätettävä?
● Viittaukset:
Volframikarbidi on tunnettu poikkeuksellisesta kovuudestaan, joten se on yksi halutuimmista materiaaleista erilaisissa teollisissa sovelluksissa. Sen kovuutta verrataan usein timantin kovuuteen, joka on kovin tunnetuin aine. Tässä artikkelissa pohdimme volframikarbidin kovuus, sen ominaisuudet, sovellukset ja miten se verrataan muihin materiaaleihin.
Johdanto volframikarbidiin
Volframikarbidi, jolla on kemiallinen kaava WC, on yhdiste, joka on valmistettu yhtä suurista osista volframia ja hiiliatomeja. Sitä tuotetaan prosessin kautta, joka tunnetaan nimellä jauhemetallurgia, jossa volframikarbidijauhe sekoitetaan metallisideaineen, tyypillisesti koboltin kanssa, ja sintrataan sitten korkeissa lämpötiloissa kiinteän komposiittimateriaalin muodostamiseksi.
Volframikarbidin ominaisuudet
- Kovuus: Volframikarbidi on välillä 8,5 - 9,5 Mohs -kovuusasteikolla, joka on vain timantti. Tämä korkea kovuus tekee siitä ihanteellisen sovelluksille, jotka vaativat kulumiskestävyyttä ja kestävyyttä.
- Tiheys: Sen tiheys on noin 15,6 - 15,8 g/cm³ mikä on huomattavasti korkeampi kuin useimmat metallit.
-
- Youngin moduuli: Nuoren moduuli vaihtelee välillä 530 - 700 GPA, mikä osoittaa suurta jäykkyyttä ja jäykkyyttä.
Volframikarbidin sovell
Volframikarbidia käytetään laajasti eri toimialoilla sen poikkeuksellisen kovuuden ja kulutuskestävyyden vuoksi. Joitakin sen ensisijaisia sovelluksia ovat:
- Leikkaustyökalut: Volframikarbidia käytetään työkalujen leikkaamiseen koneistumiseen ja poraamiseen johtuen sen kyvystä ylläpitää terävyyttä korkean stressin olosuhteissa.
- Kaivoslaitteet: Sen suuri kovuus tekee siitä ihanteellisen kaivoslaitteiden, jotka vaativat kulutuksen ja kulumisen kestävyyttä.
- Aerospace: Volframikarbidia käytetään ilmailu- ja avaruustilassa komponenteille, jotka vaativat suurta lujuutta ja vastustuskykyä äärimmäisissä olosuhteissa.
- Korut: Kovuuden ja kestävyytensä vuoksi volframikarbidia käytetään myös korujen, erityisesti hääbändien, valmistuksessa.
- Lääketieteelliset sovellukset: Volframikarbidia käytetään lääketieteellisissä implantteissa sen biologisen yhteensopivuuden ja korroosion resistenssin vuoksi.
- Sotilaalliset sovellukset: Sen tiheys ja kovuus tekevät siitä sopivan käytettäväksi panssaroiden lävistys ampumatarvikkeissa ja muissa sotilaallisissa komponenteissa.
Vertailu muihin materiaaleihin
Volframikarbidi vs. titaani
Volframikarbidia ja titaania käytetään molemmat korkean suorituskyvyn sovelluksissa, mutta ne palvelevat erilaisia tarkoituksia ainutlaatuisten ominaisuuksien perusteella:
| Ominaisuuden |
volframikarbiditanium |
niiden |
| Kovuus |
Erittäin korkea (9 MOHS -asteikolla) |
Kohtalainen (6 MOHS -asteikolla) |
| Sulamispiste |
2 870 ° C |
1 668 ° C |
| Tiheys |
15,6-15,8 g/cm³ |
4,5 g/cm³ |
| Tyypilliset sovellukset |
Leikkaustyökalut, kaivos |
Lentokoneet, lääketieteelliset implantit |
| Maksaa |
Suurempi |
Kohtuullinen |
Volframikarbidi vs. teräs
Volframikarbidi on huomattavasti vaikeampaa ja kulumiskestävämpiä kuin tavallinen teräs. Se ylläpitää terävyyttään pidempään ja kestää korkeampia lämpötiloja ja hankaavia olosuhteita, mikä tekee siitä sopivan vaativiin sovelluksiin.
Volframikarbidi vs. timantti
Vaikka Diamond on vaikein tunnetussa materiaalissa, volframikarbidi on kustannustehokkaampi ja helpompi työskennellä monissa teollisissa sovelluksissa. Diamondia käytetään ensisijaisesti erittäin kovien materiaalien leikkaamiseen, kun taas volframikarbidi on monipuolinen eri toimialoilla.
Ympäristö- ja terveysnäkökohdat
Volframikarbidi, kun sitä käytetään teollisuusprosesseissa, voi aiheuttaa ympäristö- ja terveysriskejä, jos niitä ei käsitellä oikein. Tuotantoprosessiin sisältyy koboltin käyttö, joka voi olla myrkyllistä, jos hengitetään. Lisäksi volframikarbidijätteen hävittäminen vaatii huolellista hallintaa ympäristön saastumisen estämiseksi.
Volframikarbidin kierrätys
Volframikarbidin kierrätys on ratkaisevan tärkeää jätteiden vähentämiseksi ja resurssien säilyttämiseksi. Käytetyt työkalut ja romumateriaali voidaan palauttaa ja käyttää uudelleen, vähentäen uusien raaka-aineiden tarvetta ja minimoimalla ympäristövaikutukset. Kierrätysprosessiin sisältyy tyypillisesti romumateriaalin kerääminen, sen tyypin lajitteleminen ja sen jälkeen sulauttaminen uusien volframikarbidituotteiden tuottamiseksi.
Taloudelliset vaikutukset
Volframikarbidin käytöllä on merkittäviä taloudellisia etuja sen kestävyyden ja pitkän eliniän vuoksi. Pidentämällä työkalujen ja laitteiden käyttöikää, teollisuus voi vähentää ylläpitokustannuksia ja parantaa tuottavuutta. Lisäksi volframikarbidin kierrätys auttaa säästämään luonnonvaroja ja vähentämään jätteiden hävittämiskustannuksia.
Tuleva kehitys
Tutkimusta on meneillään volframikarbidin ominaisuuksien parantamiseksi ja sovellusten laajentamiseksi. Tutkitaan uusia tekniikoita jauhemetallurgiassa ja edistyneessä materiaalitieteessä sen suorituskyvyn parantamiseksi ja tuotantokustannusten vähentämiseksi. Lisäksi pyritään kehittämään kestävämpiä ja ympäristöystävällisempiä menetelmiä volframikarbidin tuottamiseksi ja kierrättämiseksi.
Johtopäätös
Volframikarbidi on erittäin kova materiaali, jonka kovuus on 8,5 - 9,5 MOHS -asteikolla, mikä tekee siitä ihanteellisen sovelluksille, jotka vaativat suurta kulumiskestävyyttä ja kestävyyttä. Sen korkea sulamispiste, tiheys ja Youngin moduuli parantavat sen soveltuvuutta työkalujen, kaivoslaitteiden, ilmailualan komponenttien ja muiden vaativien sovellusten leikkaamiseen.
Faq
1. Mikä on volframikarbidin kovuus?
Volframikarbidin kovuusaste on 8,5 - 9,5 MOHS -asteikolla, joka on vain timantti.
2. Mitkä ovat volframikarbidin ensisijaiset sovellukset?
Volframikarbidia käytetään ensisijaisesti työkalujen, kaivoslaitteiden, ilmailu- ja avaruuskomponenttien, korujen, lääketieteellisten implanttien ja sotilassovellusten leikkaamiseen sen poikkeuksellisen kovuuden ja kulumiskestävyyden vuoksi.
3. Kuinka volframikarbidia valmistetaan?
Volframikarbidi valmistetaan jauhemetallurgiaprosessin avulla, johon sisältyy volframikarbidijauheen sekoittaminen metallisideaineen kanssa, jota seurasi sintraus korkeissa lämpötiloissa.
4. Mitä eroa on volframikarbidin ja titaanien välillä?
Volframikarbidi on paljon vaikeampaa ja tiheämpää kuin titaani, mikä tekee siitä sopivan korkean stressin sovelluksiin, kun taas titaania käytetään sovelluksissa, jotka vaativat kohtalaista lujuutta ja alhaisen painoa.
5. Onko volframikarbidi kierrätettävä?
Kyllä, volframikarbidi voidaan kierrättää. Käytetyt työkalut ja romumateriaali voidaan hyödyntää ja käyttää uudelleen, vähentämällä jätteitä ja säilyttäen resursseja.
Viittaukset:
[1] https://www.allib2e8928acc439c=[14] https://www.azom.com/properties.aspx?articleid=1203
[2] https://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?matguid=E68B647B86104478A32012CBBD5AD3EA
[3] https://www.aemmetal.com/news/tungsten-carbide-vs-titanium.html
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[5] http://hardmetal-engineering.blogspot.com/2011/
.
[7] https://www.tungstenman.com/tungsten-carbide-hardness.html
[8] https://outils.it/en/tungsten-carbide/
[9] https://eternaltools.com/blogs/tutorials/tungsten-carbide-an-informative-guide
[10] https://www.imetra.com/tungsten-carbide-material-properties/
[11] https://www.basiccarbide.com/tungsten-carbide-grade-chart/
[12] https://www.azom.com/properties.aspx?articleid=1203
[13] https://www.mitsubishicarbide.net/contents/mmus/enus/html/product/technical_information/information/hardness.html
.
[15] https://www.bladeforums.com/threads/carbide-hardness-chart.1705186/
.
[17] https://www.aemmetal.com/news/tungsten-vs-tungsten-carbide-guide.html
[18] https://westernmachine.com/machine-shop-services/tungsten-carbide-coatings/
[19] https://stock.adobe.com/search?k=tungsten+carbide
[20] https://www.innovativecarbide.com/grades/
[21.
[22] https://www.azom.com/article.aspx?articleid=1203
[23] https://www.vistametalsinc.com/pdf/tungsten-carbide-grade-chart.pdf
.
.
[26] http://www.machiningtech.com/images/grade%20chart%20for%20Web%20Page.pdf
[27] https://www.reddit.com/r/askscience/comments/f02z1/materials_science_question_why_does_an_extremely/
[28] https://www.carbide-products.com/blog/hardness-testing-of-carbide/
[29] https://www.bladeforums.com/threads/carbide-hardness-data.1514372/
[30] https://carbideprocessors.com/pages/carbide-parts/tungsten-carbide-selection.html
.
.
.
[34] https://www.gordonengland.co.uk/sef/thread-tungsten-carbide-hardness-Range
[35] https://www.tungstenringsco.com/faq
.
.
[38] https://www.tungstenringsco.com/blog/2023/06/tungsten-vs-diamond/
[39] https://outils.it/en/tungsten-carbide/
.
[41] https://www.generalcarbide.com/wp-content/uploads/2019/04/generalcarbide-designers_guide_tungstencarbide.pdf
[42] http://www.tungsten-carbide.com.cn
[43] https://www.vistametalsinc.com/tungsten-carbide-grade-chart/
[44] http://www.chinatungsten.com/cutting-tools/grades-and-performance/hardness-comparison-table.html
[45] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide
