Sisältövalikko
● Mustan volframikarbidin koostumus ja valmistus
>> Mikä on volframikarbidi?
>> Kuinka siitä käännetään 'musta '?
● Musta volframikarbidin ominaisuudet
>> Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
>> Rajoitukset
● Valmistusprosessi
● Mustan volframikarbidin sovellukset
>> 1. Korut
>> 2. teollisuustyökalut
>> 3. Armeija ja puolustus
>> 4. ydinteknologia
● Musta volframikarbidi vs. musta keraaminen
● Ylläpito ja hoito
● Ympäristö- ja terveysnäkökohdat
● Johtopäätös
● Faqit
>> 1. Onko musta volframikarbidi haalistunut vai naarmu?
>> 2. Onko musta volframikarbidi turvallinen herkälle iholle?
>> 3. Voiko musta pinnoite saada uudelleen?
>> 4. Kuinka sitä verrataan mustaan keraamiseen?
>> 5.
● Viittaukset:
Musta volframikarbidi on erikoistunut volframikarbidin muoto, joka on tunnettu sen poikkeuksellisen kovuuden ja kestävyyden vuoksi. Kun taas perinteisellä volframikarbidilla on luonnollinen metallinen harmaa sävy, Musta volframikarbidi käy läpi edistyneitä pinnoitusprosesseja sen allekirjoituksen tumman ulkonäön saavuttamiseksi. Tätä materiaalia käytetään laajasti koruissa, teollisissa työkaluissa ja korkean suorituskyvyn sovelluksissa sen naarmuuntumisen, voiman ja modernin esteettisen vuoksi. Seuraavaksi tutkimme sen koostumusta, ominaisuuksia, käyttää ja miten se verrataan vaihtoehtoihin, kuten Black Ceraamic.
Mustan volframikarbidin koostumus ja valmistus
Mikä on volframikarbidi?
Volframikarbidi (WC) on volframi- ja hiiliatomien yhdiste, joka muodostuu äärimmäisen lämmön ja paineen alla. Se on 9–9,5 MOHS -kovuusasteikolla, vain timanteille [1] [5]. Puhdas volframikarbidi on jauhe, joten se yhdistetään sideaineisiin, kuten nikkeli tai koboltti (6–10%) kestävien seosten luomiseksi [2] [6].
Kuinka siitä käännetään 'musta '?
Musta väri saavutetaan pintakäsittelyjen avulla, kuten:
- Fysikaalinen höyryn laskeuma (PVD): korkean lämpötilan tyhjiöprosessi, joka sitoo titaani-zirkonium- tai titaanikarbidipinnoitteet pintaan [7] [19].
- Ionipinnoitus: Pommitetaan pintaa ladatuilla hiukkasilla ohuen, kestävän kerroksen upottamiseksi [8].
Toisin kuin luonnostaan musta, mustan volframin väri on pinnoite. Ajan myötä tämä kerros voi kulua, paljastaen alla olevan luonnollisen harmaan [8] [12].
Musta volframikarbidin ominaisuudet
Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
- Kovuus: 9–9,5 mohs, mikä tekee siitä erittäin naarmuuntuvan [1] [4].
- tiheys: raskas (14,7–15,1 g/cm³), mikä antaa sille huomattavan tunnelman [1] [11].
- Sulamispiste: 2 870 ° C (5 200 ° F), sopiva korkean lämpötilan ympäristöihin [1] [5].
- Lämmönjohtavuus: 110 W/m · K, tehokkaan lämmön hajoamisen mahdollistaminen [1].
- Sähkövastus: 0,2 μω · m, verrattavissa metalleihin, kuten vanadiiniin [1].
Rajoitukset
- Hauraus: alttiina halkeiluun äärimmäisen vaikutuksen alla [12] [16].
- Ei voida muuttaa: ei voida muuttaa kovuuden vuoksi [16].
Valmistusprosessi
Musta volframikarbidin tuotanto sisältää useita tarkkoja vaiheita [2] [6] [10]:
1. Raaka -aineiden valmistus: Verframiioksidi (WO₃) vähenee vedyssä volframi -jauheen tuottamiseksi [10].
2. Hiilihiili: volframi -jauhe sekoitetaan hiilimustalla ja lämmitetään 1 300–1 600 ° C: seen hiiliputken uunissa, mikä muodostaa volframikarbidia [2] [14].
3. Pallojyrsintä: Karbidijauhe jauhetaan koboltti- tai nikkelisideaineilla 2–4 tunnin ajan tasaisuuden varmistamiseksi [6] [18].
4
5. Pinnoite: PVD- tai ionipinnoitusta käytetään mustan viimeistelyn saavuttamiseksi [7] [19].
Mustan volframikarbidin sovellukset
1. Korut
Musta volframikarbide on suosittu miesten hääbändeille sen tyylikkään, modernin ilmeen ja kestävyyden vuoksi. Tärkeimmät ominaisuudet sisältävät [7] [11] [17]:
- naarmuuntumisen vastarinta aktiivisille elämäntavoille.
- hypoallergeeniset ominaisuudet (jos nikkelivapaa).
- kohtuuhintaisuus kullan tai platinaan verrattuna.
Nykyaikaiset tekniikat, kuten Mokume Gane, yhdistävät volframin kerrosmetallien kanssa ainutlaatuisiin kuvioihin, sekoittaen perinteistä käsityötä nykyaikaisten materiaalien kanssa [7].
2. teollisuustyökalut
- Leikkaustyökalut: Käytetään poraissa ja sahteissa terästen työstöön [1] [13].
- Kaivoslaitteet: Parantaa porausbittien ja kaivaustyökalujen kestävyyttä [1] [6].
- Tunnelin porauskoneet: volframikarbidihampaat mahdollistavat tehokkaan kallion leikkaamisen suurissa projekteissa [1].
3. Armeija ja puolustus
- Panssarin lävistys ampumatarvikkeet: hyödyntää sen tiheyttä ja kovuutta tunkeutuvien ytimien suhteen [1] [13].
4. ydinteknologia
- Neutronien heijastimet: Volframikarbidin kyky heijastaa neutroneja tekivät siitä kriittisen varhaisessa ydintutkimuksessa [1].
volframikarbidi vs.
| keraaminen |
musta |
Musta |
| Värilähde |
Pinnoite (PVD/ionin pinnoitus) |
Luontainen materiaaliväri |
| Kovuus (mohs) |
9–9,5 |
7 |
| Paino |
Raskas (15,1 g/cm³) |
Kevyt (3–4 g/cm³) |
| Kestävyys |
Naarmuuntunut, voi sirua |
Vähemmän vaikutuksen kestävä, voi särkyttää |
| Hinta |
100–300 dollaria |
150–400 dollaria |
Keraamiset tarjoavat pysyvän värin, mutta se sopii vähemmän raskaisiin toimintoihin [4] [8].*
Ylläpito ja hoito
- Puhdistus: Käytä lievää saippua ja lämmintä vettä; Vältä hankaavia puhdistusaineita [16].
- Palautus: Erikoistuneet palvelut voivat palauttaa mustan viimeistelyn 20–50 dollarilla [8].
- Hätäpoisto: Sairaalat voivat leikata volframirenkaita käyttämällä timanttikohtaisia työkaluja [4].
Ympäristö- ja terveysnäkökohdat
- Kierrätys: Volframikarbidi on kierrätettävä, vähentäen kaivostoiminnan kysyntää [13].
- Pölyvaarat: Karbidijauheen hengittäminen valmistuksen aikana vaatii suojavarusteita [1].
Johtopäätös
Musta volframikarbidi yhdistää volframin vertaansa vailla olevan kovuuden modernilla mustalla viimeistelyllä, joka on ihanteellinen koruihin ja teollisuuskäyttöön. Vaikka sen pinnoite voi kulua ajan myötä, sen naarmuuntumiskestävyys ja kohtuuhintaisuus tekevät siitä ylimmän valinnan niille, jotka priorisoivat kestävyyttä ja tyyliä. Pysyvän värin suhteen musta keraaminen on vaihtoehto, vaikkakin vähemmän kova.
Faqit
1. Onko musta volframikarbidi haalistunut vai naarmu?
Musta pinnoite voi kulua raskaalla hankauksella, paljastaen alla olevan luonnollisen harmaan. Perusmateriaali pysyy kuitenkin naarmuuntumattomana [8] [12].
2. Onko musta volframikarbidi turvallinen herkälle iholle?
Useimmat seokset ovat hypoallergeenisiä, mutta tarkista, että sinulla on nikkelittomia sideaineita, jos sinulla on allergioita [11] [17].
3. Voiko musta pinnoite saada uudelleen?
Kyllä, erikoistuneet jalokivikauppiaat tarjoavat takaisinkytkentäpalveluita 20–50 dollaria [8] [19].
4. Kuinka sitä verrataan mustaan keraamiseen?
Volframi on raskaampi ja kovempi, kun taas keraaminen on kevyempiä pysyvällä värillä, mutta vähemmän kestävä [4] [8].
5.
Kyllä - sen kovuus tekee siitä hauran. Vältä vaikutuksia kovien pintojen [12] [16].
Viittaukset:
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
.
.
.
[5] https://www.britannica.com/science/tungsten-carbide
[6] https://carbideprocessors.com/pages/carbide-parts/tungsten-carbide-tips.html
[7] https://www.jewelry-auctioned.com/learn/buying-jewelry/tungsten-jewelry
.
[9.
[10] https://repository.up.ac.za/bitstream/handle/2263/24896/03Chapter3.pdf?sequence=4
.
[12] https://www.reddit.com/r/jewelry/comments/ds9jy8/question_about_black_alternative_metals_and_other/
[13] https://www.azom.com/properties.aspx?articleid=1203
[14.
.
[16] https://www.larsonjewelers.com/pages/tungsten-rings-pros-cons-facts-myths
.
[18] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/process.html
[19] https://www.larsonjewelers.com/pages/about-turnsten
.
