Menu ng nilalaman
● Panimula
● Ang likas na katangian ng tungsten carbide
● Electrical conductivity ng tungsten carbide
>> 1. Porma ng Tungsten Carbide
>> 2. Proseso ng Komposisyon at Paggawa
>> 3. Nilalaman ng Binder
>> 4. Application sa alahas
● Thermal conductivity ng tungsten carbide
● Ang mga aplikasyon ay gumagamit ng conductivity ng Tungsten Carbide
● Iba pang mga kilalang katangian ng tungsten carbide
>> Tigas at paglaban sa pagsusuot
>> Lakas at katigasan
>> Paglaban ng init
● Magnetic Properties
● Paglaban ng kaagnasan
● Paghahambing sa iba pang mga materyales
● Mga aplikasyon ng Tungsten Carbide
● Mga pagsasaalang -alang sa kapaligiran at kalusugan
● Hinaharap ng Tungsten Carbide
● Konklusyon
● Madalas na nagtanong
>> 1. Ang tungsten carbide magnetic?
>> 2. Paano ihahambing ang tigas ng tungsten carbide sa brilyante?
>> 3. Maaari bang magamit ang tungsten carbide sa alahas para sa mga taong may mga alerdyi sa metal?
>> 4. Paano ihahambing ang bigat ng tungsten carbide sa iba pang mga metal?
>> 5. Recyclable ba ang Tungsten Carbide?
● Mga pagsipi:
Panimula
Ang Tungsten Carbide , isang tambalan ng tungsten at carbon, ay kilala sa pambihirang tigas at tibay nito. Ang materyal na ito ay natagpuan ang laganap na mga aplikasyon sa iba't ibang mga industriya, mula sa pagmamanupaktura at pagmimina hanggang sa paggawa ng alahas. Gayunpaman, pagdating sa mga de -koryenteng katangian nito, madalas na pagkalito tungkol sa kung ang tungsten carbide ay conductive o hindi. Sa komprehensibong artikulong ito, galugarin namin ang elektrikal na kondaktibiti ng Tungsten Carbide, ang mga katangian nito, at mga aplikasyon, habang tinutugunan ang mga karaniwang maling akala.
Ang likas na katangian ng tungsten carbide
Ang Tungsten Carbide (WC) ay isang pinagsama -samang materyal na nilikha sa pamamagitan ng pagsasama ng mga tungsten at carbon atoms sa isang tiyak na ratio. Ang mga natatanging katangian nito ay nagmula sa istrukturang atomic na ito, na nagbibigay sa mga katangian na naiiba sa purong tungsten o carbon lamang.
Electrical conductivity ng tungsten carbide
Ang tanong kung ang tungsten carbide ay electrically conductive ay walang simpleng oo o walang sagot. Ang elektrikal na kondaktibiti ng karbida ng tungsten ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan:
1. Porma ng Tungsten Carbide
Sa dalisay na anyo nito, ang tungsten carbide ay talagang electrically conductive. Mayroon itong isang de -koryenteng resistivity ng halos 20 μω · cm, na kung saan ay maihahambing sa ilang mga metal [7] [17]. Nangangahulugan ito na ang purong tungsten carbide ay may isang de -koryenteng kondaktibiti ng humigit -kumulang na 10% ng tanso, na kung saan ay itinuturing na isang mataas na kondaktibo na metal [17].
2. Proseso ng Komposisyon at Paggawa
Ang elektrikal na kondaktibiti ng tungsten carbide ay maaaring mag -iba depende sa komposisyon nito at kung paano ito ginawa. Karamihan sa mga produktong tungsten carbide ay hindi gawa sa purong WC ngunit sa halip ay semento na karbida, na mga composite ng mga particle ng karbida na gaganapin ng isang binder material, karaniwang kobalt o nikel [5].
3. Nilalaman ng Binder
Ang dami at uri ng binder na ginamit sa semento na karbida ay maaaring makabuluhang nakakaapekto sa mga de -koryenteng katangian nito. Karaniwan, habang tumataas ang nilalaman ng binder, gayon din ang elektrikal na kondaktibiti ng materyal [7].
4. Application sa alahas
Kapansin-pansin, habang ang Tungsten Carbide ay conductive sa pang-industriya na form nito, ang mga tungsten na karbida na singsing at iba pang mga piraso ng alahas ay madalas na hindi nakakagulat [1] [16]. Ito ay dahil ang proseso ng pagmamanupaktura para sa alahas ay nagsasangkot ng pulbos at paghubog ng tungsten carbide, na nagbabago ng istraktura nito mula sa metal hanggang ceramic [1].
Thermal conductivity ng tungsten carbide
Habang tinatalakay ang elektrikal na kondaktibiti, nararapat na tandaan na ang Tungsten Carbide ay mayroon ding mga kagiliw -giliw na mga katangian ng thermal:
- Ang Tungsten Carbide ay may thermal conductivity na halos 110 w/(M · K) [5].
- Ginagawa nitong isang mas mahusay na thermal conductor kaysa sa maraming mga steels, na nagsasagawa ng init tungkol sa dalawang beses nang mas mabilis hangga't ang tool ng haluang metal na bakal at carbon steel [13] [14].
- Gayunpaman, ang thermal conductivity nito ay pa rin halos isang-katlo ng tanso [12].
Ang mga aplikasyon ay gumagamit ng conductivity ng Tungsten Carbide
Ang mga de -koryenteng at thermal na katangian ng tungsten carbide ay angkop para sa iba't ibang mga aplikasyon:
1. Electrical Discharge Machining (EDM): Ang conductivity ng tungsten carbide ay nagbibigay -daan sa ito na hugis gamit ang mga diskarte sa EDM [17].
2. Mga Sink ng Pag -init: Ang mahusay na thermal conductivity ay ginagawang kapaki -pakinabang sa mga aplikasyon kung saan mahalaga ang dissipation ng init.
3. Mga tool sa pagputol: Ang thermal conductivity ay tumutulong sa pag -dissipating init na nabuo sa panahon ng pagputol ng mga operasyon, matagal na buhay ng tool.
4. Electronics: Sa ilang mga dalubhasang elektronikong sangkap kung saan kinakailangan ang parehong katigasan at kondaktibiti.
Iba pang mga kilalang katangian ng tungsten carbide
Habang ang aming pokus ay sa elektrikal na kondaktibiti, nagkakahalaga ng pagbanggit ng iba pang mga kamangha -manghang mga katangian ng tungsten carbide:
Tigas at paglaban sa pagsusuot
Ang Tungsten Carbide ay labis na mahirap, na nagraranggo ng mga 9 hanggang 9.5 sa scale ng MOHS [5]. Ginagawa nitong lubos na lumalaban sa pagsusuot at pag-abrasion, na nag-aambag sa katanyagan nito sa pagputol ng mga tool at mga sangkap na lumalaban sa pagsusuot.
Lakas at katigasan
Sa pamamagitan ng modulus ng isang kabataan na humigit -kumulang na 530-700 GPa [5], ang Tungsten Carbide ay hindi kapani -paniwalang matibay, mga dalawa hanggang tatlong beses na mahigpit na bilang bakal [14].
Paglaban ng init
Ang Tungsten carbide ay nagpapanatili ng mga pag-aari nito sa mataas na temperatura, na gumaganap nang maayos hanggang sa tungkol sa 1000 ° F (538 ° C) sa pag-oxidizing ng mga atmospheres at hanggang sa 1500 ° F (816 ° C) sa mga non-oxidizing atmospheres [14].
Magnetic Properties
Ang mga semento na karbida na naglalaman ng kobalt o nikel binders ay nagpapakita ng mga katangian ng ferromagnetic sa temperatura ng silid [17]. Ang pag -aari na ito ay maaaring maging kapaki -pakinabang sa ilang mga aplikasyon ngunit maaaring kailanganin na isaalang -alang sa iba kung saan maaaring maging may problema ang magnetism.
Paglaban ng kaagnasan
Ang indibidwal na mga particle ng karbida ng tungsten ay lumalaban sa karamihan sa mga kinakaing unti -unting media [17], na ginagawang angkop ang materyal para magamit sa malupit na mga kemikal na kapaligiran.
Paghahambing sa iba pang mga materyales
Upang mailagay ang mga katangian ng Tungsten Carbide, ihambing natin ito sa ilang iba pang mga karaniwang materyales:
| Ari -arian |
Tungsten Carbide |
Steel |
Copper |
Aluminum |
| Electrical conductivity |
Katamtaman |
Mababa |
Mataas |
Mataas |
| Thermal conductivity |
Katamtaman |
Mababa |
Mataas |
Mataas |
| Tigas |
Napakataas |
Katamtaman |
Mababa |
Mababa |
| Density |
Mataas |
Katamtaman |
Mataas |
Mababa |
Mga aplikasyon ng Tungsten Carbide
Ang natatanging kumbinasyon ng mga pag -aari ay ginagawang mahalaga ang tungsten carbide sa iba't ibang mga industriya:
1. Paggawa: Mga tool sa pagputol, namatay, at mga sangkap na lumalaban sa pagsusuot.
2. Pagmimina at Langis at Gas: Mga Kagamitan sa Drill at Kagamitan sa Pagmimina.
3. Alahas: Mga singsing na lumalaban sa scratch at manood ng mga bezels.
4. Automotive: Mga sangkap ng engine at mga nozzle ng iniksyon ng gasolina.
5. Aerospace: Mga sangkap ng turbine engine at mga bahagi ng landing gear.
Mga pagsasaalang -alang sa kapaligiran at kalusugan
Habang nag -aalok ang Tungsten Carbide ng maraming mga benepisyo, mahalaga na isaalang -alang ang mga epekto sa kapaligiran at kalusugan:
- Ang pagmimina at pagproseso ng tungsten ay maaaring magkaroon ng makabuluhang epekto sa kapaligiran.
- Ang pagkakalantad sa tungsten carbide dust, lalo na kung pinagsama sa kobalt, ay maaaring magdulot ng mga panganib sa kalusugan sa mga manggagawa sa mga setting ng pagmamanupaktura.
- Ang wastong mga hakbang sa kaligtasan at responsableng pag -sourcing ay mahalaga sa industriya ng karbida ng tungsten.
Hinaharap ng Tungsten Carbide
Tulad ng pagsulong ng teknolohiya, ang mga bagong aplikasyon para sa Tungsten Carbide ay patuloy na lumitaw:
- Nanotechnology: Ang Tungsten Carbide Nanoparticles ay ginalugad para sa iba't ibang mga aplikasyon.
- Pag -print ng 3D: Ang mga pagsulong sa additive manufacturing ay nagbubukas ng mga bagong posibilidad para sa paglikha ng mga kumplikadong sangkap ng tungsten carbide.
- Sustainable Production: Ang pananaliksik ay patuloy upang makabuo ng mas maraming mga pamamaraan sa kapaligiran ng paggawa at pag -recycle ng tungsten carbide.
Konklusyon
Ang Tungsten Carbide ay isang kamangha -manghang materyal na may isang kumplikadong hanay ng mga pag -aari, kabilang ang elektrikal na kondaktibiti. Habang ang purong tungsten carbide ay electrically conductive, ang mga semento na karbida na ginamit sa karamihan ng mga aplikasyon ay maaaring mag -iba sa kanilang kondaktibiti depende sa proseso ng komposisyon at pagmamanupaktura. Ang natatanging kumbinasyon ng katigasan, lakas, at thermal properties ay napakahalaga sa maraming industriya.
Habang patuloy nating itinutulak ang mga hangganan ng materyal na agham, ang Tungsten Carbide ay nananatiling isang mahalagang manlalaro, kasama ang mga aplikasyon nito na patuloy na umuusbong. Ang pag -unawa sa mga de -koryenteng at iba pang mga pag -aari ay susi sa pag -agaw ng kapansin -pansin na materyal na ito na epektibo sa parehong kasalukuyang at hinaharap na mga teknolohiya.
Madalas na nagtanong
1. Ang tungsten carbide magnetic?
Ang Tungsten Carbide mismo ay hindi magnetic. Gayunpaman, ang mga semento na karbida na naglalaman ng kobalt o nikel binders ay maaaring magpakita ng mga katangian ng ferromagnetic dahil sa mga materyales na binder na ito [17]. Ang magnetic pagkamatagusin ng WC-CO cemented carbides ay karaniwang mababa, mula sa 1.01 hanggang sa halos 12 kung ihahambing sa isang vacuum (na may halaga ng 1) [17].
2. Paano ihahambing ang tigas ng tungsten carbide sa brilyante?
Ang Tungsten Carbide ay labis na mahirap, na nagraranggo ng mga 9 hanggang 9.5 sa scale ng MOHS [5]. Habang ito ay ginagawang isa sa pinakamahirap na kilalang mga materyales, hindi pa rin ito mahirap bilang brilyante, na ranggo ng 10 sa scale ng MOHS. Gayunpaman, ang kumbinasyon ng tigas at katigasan ng Tungsten Carbide ay madalas na ginagawang mas angkop kaysa sa brilyante para sa ilang mga aplikasyon, lalo na kung saan mahalaga ang paglaban sa epekto.
3. Maaari bang magamit ang tungsten carbide sa alahas para sa mga taong may mga alerdyi sa metal?
Oo, ang mga alahas na karbida ng tungsten ay madalas na itinuturing na hypoallergenic at angkop para sa mga taong may alerdyi sa metal. Ito ay dahil ang tungsten carbide na ginamit sa alahas ay karaniwang inalipin na may nikel o kobalt sa paraang ang mga potensyal na allergens na ito ay hindi nakalantad sa ibabaw. Gayunpaman, ang mga indibidwal na may matinding sensitivities ay dapat pa ring mag -ingat at kumunsulta sa isang dermatologist bago magsuot ng tungsten carbide alahas [16].
4. Paano ihahambing ang bigat ng tungsten carbide sa iba pang mga metal?
Ang Tungsten carbide ay makabuluhang mas matindi kaysa sa maraming iba pang mga metal na karaniwang ginagamit sa mga aplikasyon ng alahas at pang -industriya. Ang tiyak na gravity ay saklaw mula sa 1.5 hanggang 2 beses na ng carbon steel [14]. Ang mataas na density na ito ay nagbibigay ng tungsten carbide alahas ng isang malaking, premium na pakiramdam, ngunit nangangahulugan din ito na ang mga sangkap ng karbida ng tungsten sa mga pang -industriya na aplikasyon ay maaaring maging mas mabigat kaysa sa kanilang mga katapat na bakal.
5. Recyclable ba ang Tungsten Carbide?
Oo, ang Tungsten Carbide ay maaaring mai -recycle, at mayroong isang lumalagong industriya na nakatuon sa pag -reclaim at pag -recycle ng mga produktong karbida na karbida. Ang proseso ng pag -recycle ay karaniwang nagsasangkot ng pagdurog na ginamit na mga bahagi ng karbida ng tungsten at chemically na tinatrato ang mga ito upang paghiwalayin ang tungsten mula sa iba pang mga materyales. Ang recycled tungsten na ito ay maaaring magamit upang lumikha ng mga bagong produktong karbida na karbida. Ang pag -recycle ng tungsten carbide ay hindi lamang kapaki -pakinabang sa kapaligiran kundi pati na rin sa matipid na kapaki -pakinabang dahil sa mataas na halaga ng tungsten.
Mga pagsipi:
[1] https://onlytungstenrings.com/is-tungsten-carbide-conductive/
[2] https://redwoodrings.com/blogs/redwood-rings-blog/are-tungsten-rings-conductive
[3] https://www.hyperionmt.com/en/resources/materials/cemented-carbide/thermal-properties/
[4] https://create.vista.com/photos/tungsten-carbide/
[5] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[6] https://www.industrialplating.com/materials/tungsten-carbide-coatings
[7] https://wesltd.com/capabilities/materials/tungsten-carbide/
[8] https://www.zhongbocarbide.com/news/is-tungsten-carbide-a-conductor.html
[9] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html
[10] https://www.itia.info/properties-intermediates/
[11] https://stock.adobe.com/search?k=tungsten+carbide
[12] https://www.linkedin.com/pulse/properties-tungsten-carbide-fhijin-lei-2c
[13] https://www.kltcarbideusa.com/tungsten-carbide
[14] https://carbideprocessors.com/pages/carbide-parts/tungsten-carbide-properties.html
[15] https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/72/Tungsten_carbide_inserts.jpg?sa=X&ved=2ahUKEwi-09jT9p2LAxWdjq8BHateAwMQ_B16BAgAEAI
[16] https://patrickadairdesigns.com/blogs/blog/best-non-conductive-wedding-rings-for-electrician
[17] https://www.linkedin.com/pulse/properties-tungsten-carbide-fhijin-lei-2c
[18] https://www.carbideprobes.com/wp-content/uploads/2019/07/tungstencarbidedatasheet.pdf
[19] https://www.shutterstock.com/search/tungsten-metal
[20] https://blog.fullertontool.com/tool-tip-thermal-conductivity-as-related-to-materials-vs.-carbide
