Menu ng nilalaman
● Panimula sa Tungsten Carbide
● Pormula at istraktura ng kemikal
>> Istraktura ng atomic
>> Iba pang mga karbida ng tungsten
● Mga katangian ng pisikal at kemikal
>> Mga pangunahing katangian ng pisikal
>> Mga katangian ng kemikal
>> Mga katangian ng mekanikal
>> Mga katangian ng thermal at elektrikal
● Paano ginawa ang Tungsten Carbide?
>> 1. Raw Materials
>> 2. Pagbabawas at Carburization
>> 3. Powder Metallurgy at Sintering
>> 4. Hugis at pagtatapos
>> 5. Kontrol ng Kalidad
● Mga aplikasyon ng Tungsten Carbide
>> Mga Application sa Pang -industriya
>> Mga dalubhasang gamit
>> Araw -araw na buhay
● Mga kalamangan at mga limitasyon
>> Kalamangan
>> Mga limitasyon
● Kasaysayan at Pag -unlad
● Epekto at pag -recycle ng kapaligiran
>> Mga alalahanin sa kapaligiran
>> Pag -recycle
● Hinaharap na mga uso sa Tungsten Carbide
● Konklusyon
● FAQ: Tungsten Carbide
>> 1. Ano ang pormula ng kemikal para sa tungsten carbide?
>> 2. Paano ihahambing ang tungsten carbide sa bakal sa mga tuntunin ng tigas?
>> 3. Ano ang pangunahing pang -industriya na paggamit ng tungsten carbide?
>> 4. Paano ginawa ang Tungsten Carbide?
>> 5. Recyclable ba ang Tungsten Carbide?
● Mga pagsipi:
Ang Tungsten Carbide ay isang materyal na kilala sa pambihirang tigas, tibay, at malawak na hanay ng mga pang -industriya na aplikasyon. Ngunit ano ba talaga ang tungsten carbide, at ano ang pormula ng kemikal nito? Sa komprehensibong artikulong ito, tuklasin natin ang kalikasan ng kemikal, synthesis, mga katangian, aplikasyon, kasaysayan, epekto sa kapaligiran, at madalas na nagtanong tungkol sa Tungsten Carbide . Kasabay nito, makakahanap ka ng maraming mga guhit at diagram upang mapahusay ang iyong pag -unawa sa kamangha -manghang tambalan na ito.
Panimula sa Tungsten Carbide
Ang Tungsten Carbide ay isang tambalan na binubuo ng mga tungsten at carbon atoms sa pantay na proporsyon. Ito ay pinaka -karaniwang nakatagpo bilang isang pinong kulay -abo na pulbos, ngunit maaari itong pindutin at sintered sa iba't ibang mga solidong hugis para sa pang -industriya na paggamit. Ang natitirang tigas at paglaban nito ay magsuot ay gawin itong kailangang -kailangan sa pagmamanupaktura, pagmimina, konstruksyon, at kahit na alahas.
Pormula at istraktura ng kemikal
Ang pormula ng kemikal para sa tungsten carbide ay WC. Ang pormula na ito ay nagpapahiwatig na ang bawat molekula ay naglalaman ng isang tungsten (W) atom at isang carbon (C) atom.
Istraktura ng atomic
- Tungsten (W): Numero ng Atomic 74, isang metal na paglipat na kilala para sa mataas na punto ng pagtunaw nito.
- Carbon (C): Atomic number 6, isang nonmetal na bumubuo ng magkakaibang mga compound.
Sa tungsten carbide, ang mga atom na ito ay nakaayos sa isang hexagonal crystal na istraktura sa temperatura ng silid (α-WC), kahit na ang isang cubic form (β-WC) ay maaaring umiiral sa mataas na temperatura.
Iba pang mga karbida ng tungsten
Habang ang WC ay ang pinaka -karaniwang at komersyal na makabuluhang form, isa pang tambalan, tungsten semicarbide (W₂C), mayroon din ngunit hindi gaanong malawak na ginagamit. Ang W₂C ay may ibang stoichiometry at bahagyang magkakaibang mga pag -aari ngunit hindi mahirap o malawak na inilalapat bilang WC.
Mga katangian ng pisikal at kemikal
Ang mga katangian ng Tungsten Carbide ay ginagawang isa sa pinakamahalagang materyales sa modernong industriya.
Pangunahing Mga Katangian ng Pangkalahatang
| ng Pag -aari |
Katangian |
| Formula ng kemikal |
WC |
| Molar Mass |
195.85 g/mol |
| Istraktura ng kristal |
Hexagonal |
| Density |
15.6 g/cm³ |
| Natutunaw na punto |
2,870 ° C (5,198 ° F) |
| Boiling point |
6,000 ° C (10,832 ° F) |
| Mohs tigas |
9–9.5 |
| Modulus ni Young |
530-700 GPA |
| Thermal conductivity |
110 w/(m · k) |
| Resistivity ng elektrikal |
0.2 μω · m |
Mga katangian ng kemikal
- hindi matutunaw sa tubig, hydrochloric acid, at sulfuric acid.
- Natutunaw sa isang halo ng nitric acid at hydrofluoric acid.
- Nagsisimula upang mag -oxidize sa hangin sa halos 500-600 ° C.
- reaksyon na may klorin sa itaas ng 400 ° C at may fluorine kahit na sa temperatura ng silid.
Mga katangian ng mekanikal
Ang Tungsten carbide ay pinahahalagahan para sa pagsasama nito ng mataas na compressive lakas, higpit, at paglaban sa pagpapapangit. Maaari itong makatiis ng napakalaking pwersa nang walang baluktot o pagsira, na ginagawang perpekto para sa mga aplikasyon na kinasasangkutan ng mataas na presyon o epekto.
Mga katangian ng thermal at elektrikal
Ang Tungsten carbide ay nagpapakita ng mahusay na thermal conductivity, na pinapayagan itong mawala ang init nang mahusay sa panahon ng pagputol o pagbabarena ng mga operasyon. Mayroon din itong mababang resistensya ng elektrikal, na kapaki -pakinabang sa ilang mga elektronikong at elektrikal na aplikasyon.
Paano ginawa ang Tungsten Carbide?
Ang synthesis ng tungsten carbide ay nagsasangkot ng maraming mga hakbang, lalo na umaasa sa metalurhiya ng pulbos.
1. Raw Materials
- Tungsten ore: naproseso sa ammonium paratungstate (apt), pagkatapos ay tungsten oxide.
- Pinagmulan ng Carbon: Graphite o Carbon Black.
2. Pagbabawas at Carburization
- Ang tungsten oxide ay nabawasan sa metal na tungsten powder sa isang hydrogen na kapaligiran.
- Ang tungsten powder ay halo -halong may carbon at pinainit sa 1,400-2,000 ° C, na bumubuo ng WC sa pamamagitan ng carburization.
W+C → WC
3. Powder Metallurgy at Sintering
- Ang pulbos ng WC ay halo -halong may isang binder, karaniwang kobalt, upang mapahusay ang katigasan.
- Ang pinaghalong ay pinindot sa hugis at sintered sa mataas na temperatura (1,400-1,600 ° C), kung saan natutunaw ang binder at semento ang mga particle.
4. Hugis at pagtatapos
Matapos ang paglilingkod, ang mga bahagi ng karbida ng tungsten ay maaaring sumailalim sa paggiling, lapping, o buli upang makamit ang tumpak na mga sukat at pagtatapos ng ibabaw. Dahil sa katigasan nito, ang mga tool lamang ng brilyante o cubic boron nitride ay maaaring epektibong machine tungsten carbide.
5. Kontrol ng Kalidad
Ang mga natapos na produkto ay mahigpit na sinuri para sa density, tigas, microstructure, at dimensional na kawastuhan upang matiyak na matugunan nila ang mahigpit na pamantayan sa industriya.
Mga aplikasyon ng Tungsten Carbide
Ang natatanging kumbinasyon ng Tungsten Carbide ng katigasan, lakas, at katatagan ng kemikal ay napakahalaga sa maraming sektor.
Mga Application sa Pang -industriya
- Mga tool sa pagputol: Mga Bits ng Drill, Milling Cutters, Saw Blades, at Lathe Tools.
- Pagmimina at Konstruksyon: Rock drill bits, mga tool sa paghuhukay, at mga bahagi na lumalaban sa pagsusuot.
- Aerospace: Mga sangkap ng engine at blades ng turbine.
- Langis at gas: kagamitan sa pagbabarena at mga balbula.
- Electronics: Mga sangkap ng katumpakan at mga contact.
- Alahas: Ang mga singsing at relo na nagkakahalaga para sa kanilang paglaban sa gasgas at kinang.
Mga dalubhasang gamit
- Armor-piercing Ammunition: Dahil sa density at tigas nito, ang Tungsten Carbide ay ginagamit sa mga projectiles ng militar.
- Mga instrumento sa kirurhiko: Ang ilang mga tool sa kirurhiko ay ginawa mula sa tungsten carbide para sa katumpakan at tibay.
- Teknolohiya ng Nuklear: Ang Tungsten Carbide ay ginagamit sa mga control rod at mga materyales sa kalasag dahil sa katatagan nito sa ilalim ng radiation.
Araw -araw na buhay
Ang Tungsten Carbide ay matatagpuan din sa pang-araw-araw na mga bagay tulad ng mga timbang sa pangingisda, kagamitan sa palakasan, at kahit na sa ilang mga high-end na pen.
Mga kalamangan at mga limitasyon
Kalamangan
- Extreme Hardness: Pangalawa lamang sa brilyante sa scale ng MOHS.
- Magsuot ng Paglaban: Nagpapanatili ng pagiging matalas at lumalaban sa pag -abrasion.
- Mataas na punto ng pagtunaw: Angkop para sa mga aplikasyon ng mataas na temperatura.
- Paglaban sa kaagnasan: matatag sa karamihan ng mga kapaligiran.
- Dimensional na katatagan: nagpapanatili ng hugis sa ilalim ng mabibigat na naglo -load at mataas na temperatura.
Mga limitasyon
- Brittleness: Maaaring bali sa ilalim ng matinding epekto o stress.
- Mahirap sa makina: Nangangailangan ng mga tool na brilyante o cubic boron nitride para sa paghubog.
- Gastos: Mas mahal kaysa sa bakal o iba pang mga karaniwang materyales sa tool.
- Timbang: Ang mataas na density nito ay ginagawang mas mabigat kaysa sa maraming mga alternatibong materyales.
Kasaysayan at Pag -unlad
Ang kasaysayan ng Tungsten Carbide ay nag -date noong unang bahagi ng ika -20 siglo. Noong 1923, binuo ng kumpanya ng Aleman na si Krupp ang unang praktikal na pamamaraan para sa paggawa ng semento na karbida (WC na may isang binder ng kobalt), na nagbabago sa industriya ng paggawa ng tool. Ang makabagong ito ay nagpapagana sa paggawa ng masa ng mga tool sa pagputol ng high-speed, na kapansin-pansing napabuti ang kahusayan at katumpakan ng pagmamanupaktura.
Sa paglipas ng mga dekada, ang mga pagsulong sa metalurhiya ng pulbos, kimika ng binder, at teknolohiya ng sintering ay karagdagang pinahusay ang pagganap at kakayahang magamit ng tungsten carbide. Ngayon, ito ay isang kritikal na materyal sa mga industriya na mula sa pagmimina hanggang sa aerospace.
Epekto at pag -recycle ng kapaligiran
Mga alalahanin sa kapaligiran
Ang pagkuha at pagproseso ng tungsten ore ay maaaring magkaroon ng makabuluhang epekto sa kapaligiran, kabilang ang pagkagambala sa tirahan, polusyon sa tubig, at pagkonsumo ng enerhiya. Ang paggamit ng kobalt bilang isang binder ay nagtataas din ng mga etikal at kapaligiran na mga katanungan, dahil ang pagmimina ng kobalt ay nauugnay sa mga karapatang pantao at mga isyu sa ekolohiya sa ilang mga rehiyon.
Pag -recycle
Sa kabutihang palad, ang Tungsten Carbide ay lubos na mai -recyclable. Ang mga tool at sangkap ng scrap ay maaaring makolekta, durog, at pinoproseso ng kemikal upang mabawi ang tungsten at kobalt para magamit muli. Ang pag -recycle ay hindi lamang nag -iingat ng mga mahahalagang mapagkukunan ngunit binabawasan din ang bakas ng kapaligiran ng produksiyon ng karbida ng tungsten.
Proseso ng Pag -recycle:
1. Koleksyon ng mga materyales sa karbida.
2. Pagdurog at paggiling sa pinong pulbos.
3. Paggamot ng kemikal upang paghiwalayin ang tungsten at kobalt.
4. Paglilinis at muling paggamit sa mga bagong produkto.
Hinaharap na mga uso sa Tungsten Carbide
Habang sumusulong ang teknolohiya, ang demand para sa mga materyales na may higit na mahusay na mga katangian ng pagganap ay patuloy na lumalaki. Ang mga mananaliksik ay naggalugad ng mga bagong materyales sa binder, nano-nakabalangkas na karbida, at mga pinagsama-samang mga sistema upang higit na mapahusay ang katigasan, pagsusuot ng pagsusuot, at kakayahang magamit ng tungsten carbide.
Kasama sa mga umuusbong na aplikasyon:
- Additive Manufacturing (3D printing) ng mga sangkap na karbida ng tungsten.
- Coatings para sa pagputol ng mga tool upang mapalawak ang buhay ng serbisyo.
- Advanced Electronics at Micro-Mechanical Systems (MEMS).
Ang patuloy na pag -unlad ng napapanatiling mga kasanayan sa pagmimina at pag -recycle ay gagampanan din ng isang mahalagang papel sa hinaharap ng karbida ng tungsten.
Konklusyon
Ang Tungsten carbide, na may pormula ng kemikal na WC, ay nakatayo bilang isang materyal na pundasyon sa modernong industriya dahil sa walang kaparis na katigasan, tibay, at paglaban sa pagsusuot at init. Ang synthesis nito sa pamamagitan ng mga advanced na pamamaraan ng metallurgy ng pulbos at ang kakayahang maiangkop sa mga binder tulad ng kobalt ay ginawa itong kailangang -kailangan para sa pagputol ng mga tool, kagamitan sa pagmimina, aerospace, electronics, at kahit na alahas. Habang mayroon itong ilang mga limitasyon, lalo na ang pagiging brittleness at gastos nito, ang mga benepisyo ay higit pa sa mga drawback para sa maraming hinihingi na aplikasyon. Tulad ng pagsulong ng teknolohiya, ang Tungsten Carbide ay walang alinlangan na magpapatuloy na maglaro ng isang mahalagang papel sa paghubog ng mga tool at sangkap na nagtutulak ng pag -unlad sa mga industriya.
FAQ: Tungsten Carbide
1. Ano ang pormula ng kemikal para sa tungsten carbide?
Ang pormula ng kemikal para sa tungsten carbide ay WC, na nagpapahiwatig ng isang 1: 1 ratio ng tungsten at carbon atoms.
2. Paano ihahambing ang tungsten carbide sa bakal sa mga tuntunin ng tigas?
Ang Tungsten carbide ay makabuluhang mas mahirap kaysa sa bakal, na nagraranggo ng 9-9.5 sa scale ng MOHS, habang ang karamihan sa mga steel ay nasa paligid ng 4-5. Ginagawa nitong tungsten carbide na mas maraming masusuot at angkop para sa pagputol at pagbabarena ng mga aplikasyon.
3. Ano ang pangunahing pang -industriya na paggamit ng tungsten carbide?
Ang Tungsten Carbide ay malawakang ginagamit para sa pagputol ng mga tool, kagamitan sa pagmimina at pagbabarena, mga bahagi ng machine na lumalaban, mga sangkap ng aerospace, at alahas dahil sa pambihirang tigas at tibay nito.
4. Paano ginawa ang Tungsten Carbide?
Ang Tungsten carbide ay ginawa sa pamamagitan ng reaksyon ng tungsten metal powder na may carbon sa mataas na temperatura (1,400-2,000 ° C), na sinusundan ng mga proseso ng metalurhiya ng pulbos tulad ng paghahalo sa isang binder at sintering upang makabuo ng mga solidong hugis.
5. Recyclable ba ang Tungsten Carbide?
Oo, ang tungsten carbide ay mai -recyclable. Ang mga tool na scrap at pagod ay maaaring maproseso upang mabawi ang mahalagang tungsten at carbon, pagbabawas ng basura at pag-iingat ng mga mapagkukunan.
Mga pagsipi:
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[2] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[3] https://heegermaterials.com/blog/90_how-is-tungsten-carbide-made-.html
[4] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide
[5] https://www.retopz.com/57-frequently-asked-questions-faqs-about-tungsten-carbide/
[6] https://www.refractorymetal.org/tungsten-carbide-uses-properties.html
[7] https://www.wj-tool.com/material
[8] https://www.
[9] https://www.chemicalbook.com/chemicalproductproperty_en_cb2174365.htm
[10] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
.
[12] https://carbideprocessors.com/pages/carbide-parts/tungsten-carbide-properties.html
[13] https://softschools.com/formulas/chemistry/tungsten_iv_carbide_formula/462/
[14] https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/tungsten_carbide
[15] https://echa.europa.eu/regmission-dossier/-/registered-dossier/15382
[16] https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/tw/zt/012482.22
[17] https://www.hitechseals.com/includes/pdf/tungsten_carbide.pdf
[18] https://grafhartmetall.com/en/what-is-tungsten-carbide/
[19] https://www.harcourt.co/overview_documents/tungsten%20carbide%20data%20sheet.pdf
[20] https://www.chemicalbull.com/products/tungsten-carbide
[21] https://www.imetra.com/tungsten-carbide-material-properties/
[22] https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/tungsten-carbide
[23] https://preview.fishersci.no/shop/products/tungsten-carbide-99-5-metals-basis-alfa-aesar-2/p-4904562
[24] https://www.azom.com/properties.aspx?articleid=1203
[25] https://rrcarbide.com/understanding-tungsten-carbide-composition-uses-and-expertise/
[26] https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E7%A2%B3%E5%8C%96%E9%8E%A2
[27] https://stock.adobe.com/search?k=tungsten+carbide
[28] https://www.shutterstock.com/search/tungsten
[29] https://commons.wikimedia.org/wiki/file:-alpha_tungsten_carbide_crystal_structure.jpg
[30] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html
[31] https://www.freepik.com/free-photos-vectors/tungsten-carbide
[32] https://www.basiccarbide.com/tungsten-carbide-lade-chart/
[33] https://scienceinfo.com/tungsten-carbide-properties-applications/
[34] https://www.shutterstock.com/search/tungsten-carbide
[35] https://stock.adobe.com/search?k=carbide
[36] https://www.dymetalloys.co.uk/what-is-tungsten-carbide/grade-chart
[37] https://next-gen.materialsproject.org/materials/mp-1894
[38] https://www.gettyimages.hk/%e5%9c%96%e7%89%87/tungsten-carbide
[39] https://theartisanrings.com/pages/tungsten-rings-faqs
[40] https://www.tungstenringsco.com/faq
[41] https://www.tungstenrepublic.com/tungsten-carbide-rings-faq.html
[42] https://eternaltools.com/blogs/tutorials/tungsten-carbide-an-informative-guide
[43] https://www.hit-tw.com/newsdetails.aspx?nid=298
[44] https://www.tungco.com/insights/blog/frequently-asked-questions-used-tungsten-carbide-inserts/
[45] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/use.html
[46] https://unbreakableman.co.za/pages/all-about-tungsten-carbide-faq
[47] https://etrnl.com.au/blogs/news/answering-all-of-your-questions-about-tungsten-rings
[48] https://www.carbidetek.com/faqs/
[49] https://www.ipsceramics.com/wp-content/uploads/2022/01/hsds-14-tungsten-carbide-issue-1.pdf
[50] https://tuncomfg.com/about/faq/
[51] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/s 13506307163 0276x
[52] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/s 15266125203 07787
[53] https://www.endmills-wotek.com/en/blog/detail/39
[54] https://www.hdtools.com.tw/application/semiconductor-industry.html
[55] https://echa.europa.eu/substance-information/-/substanceinfo/100.031.918
[56] https://www.mmc-carbide.com/cn/download/magazine/vol03/tec_vol03
[57] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s1003632620653316
[58] https://www.hdtools.com.tw/application/home-appliance-industry.html
[59] https://www.sciencedirect.com/topics/physics-and-astronomy/tungsten-carbide
[60] https://tapmatic.com/product-line-msds-carbide-stylus-material.ydev
[61] https://www.vedantu.com/chemistry/tungsten-carbide
[62] https://www
[63] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide-drill-bits
[64] https://en.wikipedia.org/wiki/file:-alpha_tungsten_carbide_crystal_structure.jpg
[65] https://create.vista.com/photos/tungsten-carbide/
[66] https://periodictable.com/elements/074/pictures.html
[67] https://www.totalmateria.com/en-us/articles/tungsten-carbide-metals-1/
[68] https://www.thermalspray.com/questions-tungsten-carbide/
[69] https://powder.samaterials.com/tds/sc/1733388175-dp1931.pdf
[70] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[71] https://nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/1960.pdf
[72] https://www.skyquestt.com/report/tungsten-carbide-market
[73] https://www.scielo.br/j/mr/a/YkbsBHjCFSWN7xtFbWzcmQj/?lang=en
[74] https://generalcarbide.com/pdf/general-carbide-designers-guide-tungsten-carbide.pdf
[75] https://hpvchemicals.oecd.org/ui/handler.axd?id=ed1c76bf-dad9-4baa-8d1b-70fed7f92862
