Saan nagmula ang Tungsten Carbide?

Menu ng nilalaman

● Ang pinagmulan ng tungsten

>> Konteksto ng kasaysayan

● Ang kemikal na istraktura ng tungsten carbide

>> Mga katangian ng molekular

● Ang proseso ng paggawa ng tungsten carbide

>> Pagmimina at paghahanda ng tungsten ore

>> Pagbawas ng tungsten oxide

>> Carburization

>> Sintering

>> Kalidad ng kontrol at pagtatapos

● Mga katangian ng Tungsten Carbide

>> Paghahambing sa iba pang mga materyales

● Mga aplikasyon ng Tungsten Carbide

>> Mga tool sa pagputol

>> Alahas

>> Makinarya ng Pang -industriya

>> Mga aplikasyon ng militar

● Mga pagsasaalang -alang sa kapaligiran

>> Epekto ng Pagmimina

>> Potensyal ng pag -recycle

● Konklusyon

● FAQ

>> 1. Ano ang ginagamit ng Tungsten Carbide?

>> 2. Paano ginawa ang Tungsten Carbide?

>> 3. Saan nagmula ang Tungsten?

>> 4. Ano ang mga katangian ng tungsten carbide?

>> 5. Bakit sikat ang Tungsten Carbide para sa alahas?

● Mga pagsipi:

Ang Tungsten Carbide , isang tambalan na gawa sa pantay na bahagi ng tungsten at carbon, ay kilala sa pambihirang tigas at tibay nito. Ang materyal na ito ay malawakang ginagamit sa iba't ibang mga aplikasyon, kabilang ang pang-industriya na makinarya, mga tool sa pagputol, alahas, at kahit na mga sandata-piercing bala. Ang pag -unawa sa mga pinagmulan at proseso ng paggawa ng Tungsten Carbide ay mahalaga upang pahalagahan ang kahalagahan nito sa modernong teknolohiya at industriya.

Ang pinagmulan ng tungsten

Natuklasan si Tungsten noong 1783 ng Suweko na si Chemist na si Carl Wilhelm Scheele sa anyo ng tungsten oxide. Ang pangalang 'tungsten ' ay nagmula sa mga salitang Suweko 'tung sten, ' nangangahulugang 'mabibigat na bato. ' Tungsten ay isang natural na nagaganap na elemento na matatagpuan sa mga mineral tulad ng Wolframite at scheelite. Ang mga mineral na ito ay pangunahing mined sa mga bansa tulad ng China, Canada, at Portugal, kung saan umiiral ang mga malalaking deposito.

Konteksto ng kasaysayan

Ang kasaysayan ng pagmimina ng tungsten ay nagsimula noong huling bahagi ng ika -18 siglo, ngunit nakakuha ito ng makabuluhang kahalagahan sa panahon ng World War II dahil sa paggamit nito sa mga aplikasyon ng militar. Ang madiskarteng kahalagahan ng tungsten ay humantong sa pagtaas ng mga pagsisikap sa pagmimina at mga pagsulong sa teknolohiya sa mga pamamaraan ng pagkuha.

Ang kemikal na istraktura ng tungsten carbide

Ang Tungsten carbide (WC) ay nabuo kapag ang tungsten metal ay gumanti sa carbon sa mataas na temperatura, karaniwang sa pagitan ng 1400 ° C at 2000 ° C. Ang reaksyon na ito ay lumilikha ng isang mahusay na kulay -abo na pulbos na maaaring maproseso pa sa iba't ibang mga form. Ang pormula ng kemikal para sa tungsten carbide ay nagpapahiwatig ng isang 1: 1 ratio ng tungsten sa mga carbon atoms, na nag -aambag sa mga natatanging katangian nito.

Mga katangian ng molekular

Ang molekular na istraktura ng tungsten carbide ay binubuo ng isang mala -kristal na sala -sala na nagbibigay ng katigasan nito. Ang malakas na covalent bond sa pagitan ng tungsten at carbon atoms ay nag -aambag sa pambihirang lakas at paglaban sa pagpapapangit.

Ang proseso ng paggawa ng tungsten carbide

Ang paggawa ng Tungsten Carbide ay nagsasangkot ng ilang mga pangunahing hakbang:

Pagmimina at paghahanda ng tungsten ore

Ang unang hakbang sa paggawa ng tungsten carbide ay ang pagkuha ng tungsten mula sa mineral nito. Ang mineral ay durog at ginagamot ng mga kemikal upang makabuo ng tungsten oxide (wo₃). Ang prosesong ito ay nagsasangkot ng maraming yugto:

- Pagdurog: Ang mineral ay durog sa mas maliit na piraso.

- Paggamot ng kemikal: Ang mga kemikal ay ginagamit upang kunin ang tungsten oxide mula sa durog na mineral.

- Pagkalkula: Ang tungsten oxide ay pinainit upang alisin ang mga impurities.

Pagbawas ng tungsten oxide

Kapag nakuha ang tungsten oxide, sumasailalim ito sa isang proseso ng pagbawas upang makabuo ng tungsten metal. Ito ay nagsasangkot ng pagpainit ng oxide sa pagkakaroon ng hydrogen o carbon, na nag -aalis ng oxygen at umalis sa likuran ng purong tungsten.

Wo ₃+3h ₂→ w +3h ₂o

Carburization

Ang susunod na hakbang ay ang carburization, kung saan ang purong tungsten metal ay halo -halong may carbon sa mataas na temperatura:

- Paghahalo: Ang tungsten powder ay halo -halong may carbon black o grapayt.

- Pag -init: Ang pinaghalong ay pinainit sa isang hurno sa mga temperatura na mula sa 1400 ° C hanggang 2000 ° C.

- Reaksyon: Ang isang reaksyon ng kemikal ay nangyayari na pinagsasama ang tungsten na may carbon upang mabuo ang tungsten carbide.

W+C → WC

Sintering

Pagkatapos ng carburization, ang tungsten carbide powder ay sumasailalim sa sintering:

- Pagpindot: Ang pulbos ay pinindot sa nais na mga hugis.

- Pag -init: Ang mga pinindot na hugis ay pinainit sa isang hurno sa paligid ng 1500 ° C upang i -fuse ang mga particle nang magkasama, na lumilikha ng isang siksik na materyal.

Kalidad ng kontrol at pagtatapos

Kapag sintered, ang mga produktong Tungsten Carbide ay sumasailalim sa mga tseke ng kontrol sa kalidad upang matiyak na natutugunan nila ang mga pamantayan sa industriya. Maaaring kabilang dito ang pagsubok para sa katigasan, density, at integridad ng istruktura. Matapos maipasa ang mga tseke ng kalidad, ang mga produkto ay maaaring maging lupa o makintab upang makamit ang mga tiyak na pagtatapos na kinakailangan para sa kanilang mga aplikasyon.

Mga katangian ng Tungsten Carbide

Ang Tungsten Carbide ay nagtataglay ng maraming mga kamangha -manghang mga katangian:

- Tigas : Ito ay nasa pagitan ng 8 at 9 sa scale ng MOHS, ginagawa itong isa sa mga pinakamahirap na materyales na magagamit.

- Density: Ito ay humigit -kumulang na dalawang beses na siksik bilang bakal.

- Magsuot ng paglaban: Ang paglaban nito sa pagsusuot ay ginagawang perpekto para sa pagputol ng mga tool at pang -industriya na aplikasyon.

- Paglaban ng kaagnasan: Ang Tungsten Carbide ay nagpapakita ng mahusay na pagtutol sa kaagnasan, na nagpapalawak ng habang -buhay sa iba't ibang mga kapaligiran.

Paghahambing sa iba pang mga materyales

Kung ihahambing sa iba pang mga matigas na materyales tulad ng mga keramika o haluang metal na bakal, ang tungsten na karbida ay nakatayo dahil sa higit na katigasan nitong katigasan na sinamahan ng tigas. Habang ang mga keramika ay maaaring mas mahirap kaysa sa tungsten carbide, mas malutong din sila; Kaya, maaari silang bali sa ilalim ng stress.

Mga aplikasyon ng Tungsten Carbide

Ang mga natatanging katangian ng Tungsten Carbide ay angkop para sa iba't ibang mga aplikasyon:

Mga tool sa pagputol

Ang isa sa mga pinaka makabuluhang paggamit ng tungsten carbide ay ang pagputol ng mga tool tulad ng mga drills, saw blades, at mga cutter ng paggiling. Pinapayagan ng katigasan nito ang mga tool na ito upang mapanatili ang matalim na mga gilid kaysa sa mga ginawa mula sa iba pang mga materyales.

Alahas

Ang Tungsten Carbide ay naging popular sa paggawa ng alahas, lalo na para sa mga banda sa kasal at mga singsing sa fashion dahil sa kalikasan na lumalaban sa kalikasan at modernong hitsura.

Makinarya ng Pang -industriya

Sa mga setting ng pang -industriya, ang tungsten carbide ay ginagamit para sa iba't ibang mga sangkap na nangangailangan ng mataas na paglaban sa pagsusuot, tulad ng mga bearings, valves, at nozzle.

Mga aplikasyon ng militar

Dahil sa density at katigasan nito, ang Tungsten Carbide ay nagtatrabaho sa mga aplikasyon ng militar tulad ng Armor-Piercing Ammunition at Protective Gear.

Mga pagsasaalang -alang sa kapaligiran

Tulad ng maraming mga pang -industriya na proseso, ang pagmimina at paggawa ng tungsten carbide ay may mga implikasyon sa kapaligiran:

Epekto ng Pagmimina

Ang mga operasyon sa pagmimina ay maaaring humantong sa pagkawasak ng tirahan at polusyon kung hindi pinamamahalaan nang responsable. Ang mga pagsisikap ay ginagawa sa loob ng industriya upang magpatibay ng mas maraming napapanatiling kasanayan.

Potensyal ng pag -recycle

Ang Tungsten Carbide ay may mahusay na potensyal na pag -recycle; Ang mga tool na pagod ay maaaring mai-recycle pabalik sa magagamit na mga hilaw na materyales sa pamamagitan ng mga dalubhasang proseso na mababawi ang parehong tungsten at kobalt (kung naroroon).

Konklusyon

Sa konklusyon, ang tungsten carbide ay nagmula sa pagmimina ng tungsten ore na sinusundan ng isang serye ng mga proseso ng kemikal na nagko -convert ito sa hindi kapani -paniwalang matibay na materyal. Ang natatanging kumbinasyon ng katigasan, density, paglaban sa pagsusuot, at kakayahang umangkop ay napakahalaga sa maraming mga industriya - mula sa paggawa ng mga tool sa pagputol sa paglikha ng mga naka -istilong piraso ng alahas. Habang umuusbong ang mga pagsulong at industriya, ang demand para sa mga materyales na may mataas na pagganap tulad ng Tungsten Carbide ay patuloy na lumalaki.

FAQ

1. Ano ang ginagamit ng Tungsten Carbide?

Pangunahing ginagamit ang Tungsten Carbide para sa pagputol ng mga tool, mga sangkap ng makinarya ng industriya, alahas (lalo na ang mga singsing), at mga aplikasyon ng militar dahil sa tigas at tibay nito.

2. Paano ginawa ang Tungsten Carbide?

Ang Tungsten carbide ay ginawa sa pamamagitan ng pagpainit ng tungsten metal na may carbon sa mataas na temperatura (1400 ° C hanggang 2000 ° C), na sinusundan ng pagsasala upang makabuo ng isang solidong materyal.

3. Saan nagmula ang Tungsten?

Ang Tungsten ay nagmula sa mga mineral tulad ng Wolframite at Scheelite, lalo na mined sa mga bansa tulad ng China, Canada, at Portugal.

4. Ano ang mga katangian ng tungsten carbide?

Ang Tungsten Carbide ay kilala para sa pambihirang tigas nito (8-9 sa scale ng MOHS), mataas na density (dalawang beses sa bakal), mahusay na paglaban, at paglaban ng kaagnasan.

5. Bakit sikat ang Tungsten Carbide para sa alahas?

Ang Tungsten Carbide ay popular para sa alahas dahil ito ay lubos na matibay at lumalaban sa gasgas kumpara sa tradisyonal na mga metal tulad ng ginto o pilak.

Mga pagsipi:

[1] https://heegermaterials.com/blog/90_how-is-tungsten-carbide-made-.html

[2] https://www.vedantu.com/chemistry/tungsten-carbide

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

[4] https://edu.rsc.org/magnificent-molecules/tungsten-carbide/3008556.article

.

[6] https://scienceinfo.com/tungsten-carbide-properties-applications/

[7] https://repository.up.ac.za/bitstream/handle/2263/24896/03chapter3.pdf?sequence=4

[8] https://konecarbide.com/what-is-tungsten-carbide/

[9] https://www.youtube.com/watch?v=wqwc5-mg4b4