Tervetuloa Zhongboon

Xiangjiang Industrial Park, Xiangjiang Street,

Honghuagangin piiri, Zunyi City, Guizhou, Kiina.

Soita meille

+86-15599297368
Mikä on kovempi volframikarbidi tai boorikarbidi?
Kotiin » Uutiset » Asiantuntijat » Mikä on kovempi volframikarbidi tai boorikarbidi?

Mikä on kovempi volframikarbidi tai boorikarbidi?

Näkymät: 222     Kirjoittaja: Hazel Julkaisuaika: 2025-04-16 Alkuperä: Paikka

Tiedustella

Facebook -jakamispainike
Twitterin jakamispainike
linjanjako -painike
WeChatin jakamispainike
LinkedIn -jakamispainike
Pinterestin jakamispainike
WhatsApp -jakamispainike
Sharethisin jakamispainike

Sisältövalikko

Esittely

Mikä on volframikarbidi?

>> Volframikarbidin keskeiset ominaisuudet

Mikä on boorikarbidi?

>> Boorikarbidin avainominaisuudet

Vertaileva kovuus: volframikarbidi vs. boorikarbidi

>> Kovuusasteikot

>> Suora vertailu

Mekaaniset ja fysikaaliset ominaisuudet

>> Tiheys

>> Vahvuus

>> Lämpöominaisuudet

Sovellukset ja käyttötapaukset

>> Volframikarbidi

>> Boorikarbidi

Valmistus- ja kustannusnäkökohdat

>> Tuotanto

>> Maksaa

>> Konettavuus ja käsittely

Rajoitukset ja haasteet

>> Volframikarbidi

>> Boorikarbidi

Ympäristö- ja turvallisuusnäkökohdat

>> Volframikarbidi

>> Boorikarbidi

Superhard -materiaalien tulevat suuntaukset

Visuaaliset vertailut

>> Taulukko: keskeiset erot yhdellä silmäyksellä

UKK: Viisi parasta liittyvää kysymystä

>> 1. Mikä on boorikarbidin tärkein etu volframikarbidin verrattuna?

>> 2. Miksi volframikarbidi on suositeltava työkalujen leikkaamiseen?

>> 3. Onko boorikarbidi enemmän hauras kuin volframikarbidi?

>> 4. Voidaanko kumpaakin materiaalia käyttää koruihin?

>> 5. Mikä materiaali on kalliimpaa ja miksi?

Viittaukset:

Kun kyse on korkean suorituskyvyn materiaaleista, joita käytetään työkalujen, panssaroiden ja teollisuussovellusten leikkaamisessa Volframikarbidi ja boorikarbidi ovat kaksi tunnetuinta nimeä. Molemmat vietetään äärimmäisen kovuuden vuoksi, mutta kumpi on todella vaikeampaa? Tässä kattavassa artikkelissa tutkitaan näiden kahden supermateriaalin välisiä tiedettä, ominaisuuksia, sovelluksia ja keskeisiä eroja, jotka auttavat sinua ymmärtämään, mikä on vaikeampaa ja miksi sillä on merkitystä.

Mikä on kovempi volframikarbidi tai boorikarbidi

Esittely

Materiaalitekniikassa kovuus on kriittinen ominaisuus, joka määrittää, kuinka hyvin aine vastustaa muodonmuutoksia, naarmuuntumista, leikkaamista tai hankausta. Volframikarbidi ja boorikarbidi ovat molemmat ei-oksidikeramiikkaa, jotka ajavat rajat, jotka ovat mahdollisia kovuuden ja kestävyyden suhteen. Mutta kumpi erottuu kovemmaksi materiaaliksi, ja miten tämä vaikuttaa heidän reaalimaailmansa sovelluksiin?

Näiden materiaalien välisten erojen ymmärtäminen on välttämätöntä teollisuudelle, joka vaihtelee valmistuksesta puolustukseen. Tässä artikkelissa ei vain verrata niiden kovuutta, vaan se myös sukeutetaan niiden laajempiin ominaisuuksiin, käyttötarkoituksiin, rajoituksiin ja superhard -materiaalien tulevaisuuteen.

Mikä on volframikarbidi?

Volframikarbidi (WC) on yhdiste, joka koostuu yhtä suurista osista volframi- ja hiiliatomeista. Se on tyypillisesti tuotettu jauhemetallurgian kautta ja tunnetaan poikkeuksellisesta kovuudestaan, suuresta tiheydestä ja erinomaisesta kulutuskestävyydestä. Volframikarbidia käytetään laajasti:

- Leikkaustyökalut (porapalat, sahanterät)

- Hioma

- Teollisuuskoneen osat

- Panssarin lävistys ampumatarvikkeet

- Korut

Volframikarbidin ominaisuuksien

arvon /alueen ominaisuudet
Kemiallinen kaava WC
Tiheys ~ 15 g/cm³
Mohsin kovuus 9,0 - 9,5
Vickers -kovuus ~ 2400 - 2600 HV
Knop -kovuus ~ 1670
Joustava moduuli 530 - 700 GPA
Puristuslujuus ~ 4780 MPa
Murtolujuus ~ 12 MPa · M 1/2
Sulamispiste 2 870 ° C

Mikä on boorikarbidi?

Boorikarbidi (B₄C), jota usein kutsutaan 'musta timantti, ' on keraaminen materiaali, joka koostuu boorista ja hiilestä. Se on kolmanneksi vaikein materiaali, joka tunnetaan, timantin ja kuutiometrin boorinitridin jälkeen. Boorikarbide on kuuluisa:

- Erittäin korkea kovuus

- matala tiheys

- Korkea neutronien imeytyminen (ydinsuoja)

- kemiallinen vakaus

Yleisiä sovelluksia ovat:

- Kevyt korin panssari

- hankaavat jauheet ja räjäyttävät suuttimet

- Ydinreaktorin suojaaminen

- kulutuskomponentit

Boorikarbidin ominaisuuksien

arvon /alueen avainominaisuudet
Kemiallinen kaava B₄c
Tiheys 2,1 - 2,7 g/cm³
Mohsin kovuus 9,5 - 9,75
Vickers -kovuus ~ 30 - 38 GPA (3000–3800 HV)
Knop -kovuus 2600 - 3200
Joustava moduuli 240 - 460 GPA
Puristuslujuus 1710 - 2200 MPa
Murtolujuus 2,5 - 3,5 MPa · M 1/2
Sulamispiste ~ 2 450 ° C

Vertaileva kovuus: volframikarbidi vs. boorikarbidi

Kovuusasteikot

- MOHS -kovuus: mittaa naarmuuntumista (asteikko 1–10).

- Vickers/Knoop -kovuus: Mittaa sisennyskovuus (suuremmat numerot = vaikeampi).

Suora

vertailuominaisuuden volframikarbide boorikarbidi
Mohsin kovuus 9,0 - 9,5 9,5 - 9,75
Vickers -kovuus ~ 2400 - 2600 HV ~ 30 - 38 GPA
Knop -kovuus ~ 1670 2600 - 3200

Boorikarbidi on vaikeampaa kuin volframikarbidi jokaisessa suuressa kovuusasteikolla. Tämä tarkoittaa, että boorikarbidi vastustaa naarmuuntumista ja sisennystä paremmin, mikä sopii paremmin sovelluksiin, joissa vaaditaan maksimaalinen kovuus.

Mekaaniset ja fysikaaliset ominaisuudet

Tiheys

- Volframikarbidi on paljon tiheämpi (~ 15 g/cm³) kuin boorikarbidi (2,1–2,7 g/cm³).

- Tämä tekee volframikarbidista ihanteellisen sovelluksiin, joissa tarvitaan massa- ja vaikutusvoimaa, kun taas boorikarbidi on suositeltava kevyelle panssarille.

Vahvuusominaisuuden

volframikarbide boorikarbidi
Puristuslujuus 4780 MPa 1710–2200 MPa
Taivutuslujuus 1830 MPa 170–410 MPa
Murtolujuus 12 MPa · M 1/2 2,5–3,5 MPa · M 1/2

- Volframikarbidi on kovempi ja vähemmän hauras, ja siinä on suurempia puristus- ja taivutusvahvuuksia.

- Boorikarbidi on paljon hauraampi, mikä voi olla haitta voimakkaissa tilanteissa.

Lämpöominaisuudet

Ominaisuudet Volframikarbidi -boorikarbidi
Sulamispiste (° C) 2 870 ~ 2 450
Lämmönjohtavuus 85 w/m · k 31–90 w/m · k
Lämmön laajennus 5,4 um/m · k 4,5–5,6 µm/m · k

Molemmat materiaalit ovat erittäin tulenkestävää ja stabiileja korkeissa lämpötiloissa, mutta volframikarbidi on hiukan lämmönkestävämpi.

Sovellukset ja käyttötapaukset

Volframikarbidi

- Leikkaustyökalut: porauspalat, päätymyllyt, sahat, kaivostyökalut

- Käytä osia: Venttiilin istuimet, suuttimet, kuolevat, lyöntejä

- Korut: renkaat, rannekorut, kellot

- Ammukset: panssarien lävistyskierrokset

Boorikarbidi

- Kehon panssari: Kevyet luodinkestävät liivit, ajoneuvon panssari

-

- Ydinteollisuus: Neutronien absorboija ohjaustangossa

- Suuttimet: hiekkapuhallus ja vesisuihkuleikkaus

Erityyppiset volframikarbidin leikkaustyökalut

Valmistus- ja kustannusnäkökohdat

Tuotanto

- Volframikarbidi: Tuotettu jauhemetallurgian avulla, yhdistämällä volframi- ja hiilijauhut, sintraus sideaineella (usein koboltti).

- Boorikarbidi: Tuotettu boorioksidin karboterminen vähentämällä hiiltä korkeissa lämpötiloissa.

Maksaa

- Volframikarbidi on yleensä edullisempaa ja laajasti saatavana laajan teollisuuskäytönsä vuoksi.

- Boorikarbidi on kalliimpaa, mikä heijastaa sen erikoistuneita sovelluksia ja monimutkaisempaa tuotantoa.

Konettavuus ja käsittely

- Volframikarbidi voidaan jauhettua ja muotoilla timanttityökaluilla, mutta sen sitkeys mahdollistaa monimutkaisempia muotoja ja suurempia komponentteja.

- Boorikarbidia on erittäin vaikea koneistaa ja se muodostuu yleensä yksinkertaisiksi muotoiksi kuuman puristimen tai sintrauksen avulla.

Rajoitukset ja haasteet

Volframikarbidi

- Altti korroosiolle tietyissä ympäristöissä, etenkin happojen läsnä ollessa.

- Raskas paino voi olla haitta sovelluksissa, joissa massa on huolenaihe.

- Kustannukset voivat olla merkittäviä laajamittaisissa sovelluksissa.

Boorikarbidi

- Korkea hauraus tekee siitä alttiita katastrofaaliseen vajaatoimintaan terävien vaikutusten alla.

- Vaikea koneistaa sen äärimmäisen kovuuden vuoksi.

- Kalliiden tuottaminen, etenkin suurissa tai monimutkaisissa muodoissa.

Ympäristö- ja turvallisuusnäkökohdat

Volframikarbidi

- Volframin kaivos- ja käsittely voi olla ympäristövaikutuksia, mukaan lukien elinympäristöjen tuhoaminen ja kemiallinen valuma.

- volframikarbidissa käytetyt kobolttisideaineet voivat aiheuttaa terveysriskejä, jos hengitetäänkö pölynä valmistuksen tai jauhamisen aikana.

- Kierrätys: Volframikarbidi on erittäin kierrätettävää, ja kierrätysohjelmat ovat yleisiä työkaluteollisuudessa.

Boorikarbidi

- Tuotanto vaatii korkeita lämpötiloja ja energian syöttöä, mikä vaikuttaa hiilidioksidipäästöihin.

- Pölyn hengittäminen prosessoinnin tai hankauksen aikana voi olla vaarallista, mikä vaatii asianmukaisia ​​turvatoimenpiteitä.

- Hävitys: Boorikarbidi on kemiallisesti stabiili ja myrkyttömät, mutta sen tuotantojalanjälki on merkittävä.

Superhard -materiaalien tulevat suuntaukset

Pyrkimys vielä kovempaan, kovempaan ja monipuolisempaan materiaaliin jatkuu. Sekä volframikarbidia että boorikarbidia parannetaan:

- Nanorakente: Materiaalien luominen nano-mittakaavassa jyvät lisää kovuutta ja sitkeyttä.

- Komposiitit: boorikarbidin tai volframikarbidin yhdistäminen metallien tai polymeerien kanssa sitkeyden parantamiseksi ja haurauden vähentämiseksi.

- Pinnoitteet: ohuiden superhard-materiaalien (kuten timanttimainen hiili) levittäminen työkaluihin ja panssariin parannetun suorituskyvyn saavuttamiseksi.

Visuaaliset vertailut

Taulukko Tärkeimmät erot yhdellä

silmäyksellä volframikarbidiboorikarbidi :
Kovuus Korkea Suurempi
Tiheys Erittäin korkea Matala
Sitkeys Korkea Alempi (hauras)
Maksaa Kohtuullinen Korkea
Pääkäyttö Leikkaus-/kulumistyökalut Panssarit, hioma
Lämmönvakaus Erinomainen Erinomainen

Boorikarbidi on vaikeampaa kuin volframikarbidi, mikä käy ilmi sen ylemmästä pisteestä Mohs-, Vickers- ja Knoop -kovuusasteikoilla. Volframikarbidi on kuitenkin kovempi ja tiheämpi, mikä sopii paremmin sovelluksiin, jotka vaativat sekä kovuutta että vastustusta iskuille tai muodonmuutokselle.

- Valitse boorikarbidi maksimaalisen kovuuden ja kevyen suojauksen saavuttamiseksi (esim. Kehon panssari, hioma).

- Valitse volframikarbidi työkalujen, teollisuuden kulumisosien ja sovellusten, joissa sitkeys ja tiheys ovat kriittisiä.

Jokainen materiaali on erinomainen eri rooleissa, ja valinta riippuu sovelluksesi erityisistä vaatimuksista. Teknologian edistyessä näiden materiaalien väliset rajat voivat hämärtää, kun uudet komposiitit ja prosessointitekniikat tarjoavat vielä paremman suorituskyvyn.

Volframikarbidivinkit

UKK: Viisi parasta liittyvää kysymystä

1. Mikä on boorikarbidin tärkein etu volframikarbidin verrattuna?

Boorikarbidi on huomattavasti vaikeampaa ja kevyempi kuin volframikarbidi, joten se on ihanteellinen kevyille panssarille ja korkean vaatteiden sovelluksille, joissa paino on huolenaihe.

2. Miksi volframikarbidi on suositeltava työkalujen leikkaamiseen?

Volframikarbidi tarjoaa yhdistelmän suurta kovuutta, sitkeyttä ja tiheyttä, mikä antaa sen kestämään äärimmäiset voimat ja lämpötilat, jotka on havaittu leikkaus- ja työstötoimenpiteissä.

3. Onko boorikarbidi enemmän hauras kuin volframikarbidi?

Kyllä, boorikarbidi on paljon hauraampi, mikä tarkoittaa, että se murtuu todennäköisemmin iskun tai iskunkuormituksen alla verrattuna volframikarbidiin, mikä on kovempaa ja voi absorboida enemmän energiaa ennen murtumista.

4. Voidaanko kumpaakin materiaalia käyttää koruihin?

Volframikarbidia käytetään yleisesti koruissa sen houkuttelevan metallisen kiilto-, naarmukestävyyden ja hypoallergeenisten ominaisuuksien vuoksi. Boorikarbidia ei tyypillisesti käytetä koruihin sen keraamisen luonteen ja haurauden vuoksi.

5. Mikä materiaali on kalliimpaa ja miksi?

Boorikarbidi on yleensä kalliimpaa kuin volframikarbidi sen erikoistuneiden sovellusten, korkeampien tuotantokustannusten ja valmistusprosessin monimutkaisuuden vuoksi.

Viittaukset:

[1] https://www.makeitfrom.com/compare/boron-carbide-b4c/tungsten-carbide-wc

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/boron_carbide

[4] http://hardmetal-engineering.blogspot.com/2011/

[5] https://www.retopz.com/57

.

[7] https://precision-ceramics.com/materials/boron-carbide/

[8] https://www.difference.wiki/tungsten-carbide-vs-boron-carbide/

[9] https://anamma.com.br/en/tungsten-carbide-vs-boron-carbide/

[10] https://www.carbide-part.com/blog/tungsten-carbide-hardness-vs-diamond/

[11] https://www.samaterials.com/carbides-used-in-hardfacing-applications.html

[12] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0043164895068864

.

[14] https://stock.adobe.com/search?k=tungsten+carbide

[15] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide

[16.

[17] https://www.azom.com/article.aspx?articleid=5809

[18.

[19] https://insaco.mysagingwebsite.com/material/boron-carbide/

.

[21] https://www.imim.pl/files/archiwum/vol2_2020/05.pdf

[22] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/s0043164899002306

[23] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide

[24] http://www.tungsten-carbide.com.cn

[25] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide

.

[27] https://www.nature.com/articles/ncomms2047

[28] https://www.thermalspray.com/questions-turten-carbide/

Sisältöluettelo
  • Rekisteröidy uutiskirjeemme
  • Valmistaudu tulevaisuuteen
    rekisteröityäksesi uutiskirjeemme saadaksesi päivitykset suoraan postilaatikkoosi