Roghchlár ábhair
● Réamhrá ar Charbide Tungstain
>> Cúlra stairiúil
>> Modhanna sintéise
● Struchtúr ceimiceach agus nascadh
>> Struchtúr Crystal
>> Nascadh ianach vs.
● Airíonna Cairbíd Tungstain
>> Airíonna meicniúla
>> Airíonna teirmeacha agus leictreacha
>> Friotaíocht cheimiceach
● Ardfheidhmithe Cairbíd Tungstain
>> Úsáidí Tionsclaíocha agus Tomhaltóirí
>> Teicneolaíochtaí atá ag Teacht Chun Cinn
● Cúinsí sláinte, sábháilteachta agus comhshaoil
>> Guaiseacha Ceirde
>> Tionchar
● Deireadh
● Ceisteanna coitianta
>> 1.
>> 2.
>> 3. How does cobalt improve tungsten carbide's properties?
>> .
>> 5. Cad é an todhchaí a bhaineann le cairbíd tungstain i bhfuinneamh glas?
● Luanna:
Is comhdhúil de tungstain agus carbón é Carbide Tungstan (WC) agus tá cáil air as a chruas neamhghnách, a leáphointe ard, agus a bhfeidhmithe tionsclaíocha éagsúla. Cé go bhfuil doiciméadú maith ar a n-airíonna fisiceacha, is ábhar fiosrúcháin eolaíochta é nádúr a nascadh ceimiceach-ianic nó comhfhiúsach. Scrúdaíonn an t -alt seo struchtúr, nascadh, airíonna, feidhmchláir, agus impleachtaí Tungstain Carbide agus é ag tabhairt aghaidh ar a charachtar ianach nó comhfhiúsach.
Réamhrá ar Charbide Tungstain
Cúlra stairiúil
Rinne an poitigéir Fraincise Henri Moissan, a fuair diamaint shintéiseacha amach, an t -charbide tungstain a shintéisiú ar dtús ag deireadh an 19ú haois. Mar sin féin, níor baineadh amach a phoitéinseal tionsclaíoch go dtí na 1920í, nuair a d'fhorbair innealtóirí na Gearmáine uirlisí carbide stroighne trí WC a chur le chéile le ceanglóirí cóbalt. Rinne an nuálaíocht seo réabhlóidiú ar phróisis meaisínithe, rud a chuir ar a gcumas uirlisí gearrtha níos tapúla agus níos marthanaí a chumasú.
Modhanna sintéise
Déantar cairbíd tungstain a tháirgeadh trí phúdar tungstain a imoibriú le carbón ag teochtaí idir 1,500 ° C agus 2,000 ° C i dtimpeallacht hidrigine nó i bhfolús. Leanann an t -imoibriú:
W+C → WC
I measc na dteicnící nua -aimseartha tá:
- Laghdú carbothermal: ag baint úsáide as ocsaíd tungstain (WO₃) agus carbón i bhfoirnéis ardteochta.
- Sil -leagan gaile ceimiceach (CVD): Chun bratuithe tanaí de WC a chruthú ar fhoshraitheanna.
- Cóimhiotalú meicniúil: tungstain muileann liathróid agus púdair charbóin chun struchtúir nanascála a bhaint amach.
Struchtúr ceimiceach agus nascadh
Struchtúr Crystal
Déanann cairbíd tungstan criostalú i dhá fhoirm phríomhfhaire:
1. Heicseagánach (α-WC): cobhsaí ag teocht an tseomra, le hadaimh tungstain i laitíse dlúth-phacáilte (HCP) agus carbón ina bhfuil leath na suíomhanna interstitial octahedral.
2. Ciúbach (β-WC): Foirmeacha ag teochtaí os cionn 2,600 ° C, ag glacadh le struchtúr salainn carraige (cineál B1).
Is é an fad bannaí idir tungstain agus carbón ~ 220 pm, níos giorra ná bannaí ianach tipiciúla (m.sh., NaCl: ~ 280 pm), ag tabhairt le tuiscint go bhfuil idirghníomhaíochtaí comhfhiúsacha láidre ann.
Nascadh
| ianach |
|
vs. |
| Leictreachas |
Difríocht ard (Δχ = 2.23) |
Difríocht íseal (Δχ = 0.8) |
| Leáphointe |
~ 800 ° C. |
~ 2,870 ° C. |
| Seoltacht Leictreach |
Bocht (inslitheoir) |
Ard (seoltóir miotalach) |
| Treocht bannaí |
Neamhthreoch |
Treo (logánta) |
Deimhníonn an difríocht beag leictridheachta idir tungstain (χ = 2.36) agus carbón (χ = 2.55) agus seoltacht mhiotalach WC nascadh comhfhiúsach le tréithe miotalacha.
Airíonna Cairbíd Tungstain
Airíonna meicniúla
Cruas:
- Scála Mohs: 9.0–9.5 (Diamond = 10).
- Vickers Cruas: 2,200–2,400 HV, ag feidhmiú níos fearr ná tíotáiniam agus cruach.
- Briseadh diana: ~ 6–8 MPA√m, níos ísle ná an chruach ach a mhaolaíonn ceanglóirí cóbalt i gcomhábhair.
- Dlús: 15.6 g/cm³, inchomparáide le úráiniam agus ór.
Airíonna teirmeacha agus leictreacha
- Leáphointe: 2,870 ° C, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach do thimpeallachtaí ardteochta.
- Seoltacht theirmeach: 110 w/m · k, cosúil le alúmanam.
- Friotaíocht Leictreach: ~ 20 μω · cm, a chumasaíonn úsáid i dteagmhálacha leictreacha.
Friotaíocht cheimiceach
- frithsheasmhach in aghaidh aigéid (seachas meascáin Hno₃/HF) agus ocsaídiú suas go 600 ° C.
- leochaileach i leith salainn leáite agus réitigh alcaileach.
Ardfheidhmithe Cairbíd Tungstain
Úsáidí Tionsclaíocha agus Tomhaltóirí
1. Uirlisí meaisínithe:
.
- Sampla: Cuireann Sandvik Coromant 'GC4325' isteach le haghaidh cóimhiotail aeraspáis.
2. Aerospace:
- bratuithe lann tuirbín agus sciatha teasa i soic roicéad.
3. Leighis:
- Uirlisí máinliachta (m.sh., osteotomes) agus próistéitic mar gheall ar bhith -chomhoiriúnacht.
Teicneolaíochtaí atá ag Teacht Chun Cinn
1. Déantúsaíocht Additive:
- Úsáidtear púdair WC in uirlisí 3D-clóite le geoiméadraí casta.
2. Comhleá núicléach:
- a imscrúdú mar ábhar plasma atá os comhair na n-imoibreoirí Tokamak.
3. nanaitheicneolaíocht:
- Feabhsaíonn nanacháithníní WC imoibrithe catalaíocha, amhail éabhlóid hidrigine.
Cúinsí sláinte, sábháilteachta agus comhshaoil
Guaiseacha Ceirde
- Éifeachtaí scamhógach: D'fhéadfadh ionanálú deannaigh WC a bheith ina chúis le “galar scamhóg miotail chrua,” foirm de niúmaconiosis.
- Carcanaigineacht: Rangaithe mar charcanaigin Ghrúpa 2B (b'fhéidir carcanaigineach) ag an IARC.
- Rialacháin: Tugann OSHA sainordú do theorainneacha nochta an ionaid oibre (<5 mg/m³ le haghaidh deannaigh inmhianaithe).
Tionchar
- Mianadóireacht: Is minic a bhíonn baint ag eastóscadh tungstain le mianadóireacht phiocadh oscailte, as a dtagann scriosadh gnáthóige.
- Athchúrsáil: Déantar suas le 95% de dhramhaíl WC a athchúrsáil trí phróisis athchruthú since.
- Tionscnaimh Inbhuanaitheachta: Cuireann cuideachtaí ar nós Kennametal córais athchúrsála lúb dúnta chun cinn.
Deireadh
Tá nascadh comhfhiúsach Tungstain Carbide mar bhonn le cruas eisceachtúil, cobhsaíocht theirmeach, agus seoltacht leictreach. Cuimsíonn a feidhmchláir tionscail thraidisiúnta (mianadóireacht, aeraspáis) agus réimsí ceannródaíocha (comhleá núicléach, nanaitheicneolaíocht). Cé go bhfanann dúshláin cosúil le rioscaí sláinte agus tionchar comhshaoil, geallann dul chun cinn maidir le hathchúrsáil agus déantúsaíocht bhreiseán todhchaí inbhuanaithe le haghaidh úsáid WC.
Ceisteanna coitianta
1.
Níl an difríocht mhór leictridhiúltacht ag teastáil le haghaidh nascadh ianach le haghaidh nascadh ianach. Ailíníonn a sheoltacht agus a bhannaí treo le saintréithe comhfhiúsacha/miotalacha.
2.
Tá WC an-fhrithsheasmhach in aghaidh creimthe ach díghrádaíonn sé in aigéid ocsaídiúcháin (m.sh. aigéad nítreach) nó tuaslagáin alcaileacha.
3. How does cobalt improve tungsten carbide's properties?
Feidhmíonn Cobalt mar cheanglóir, ag cur le déine trí bhearnaí a líonadh idir gráin WC.
.
Sea! Tá sé le fáil i mótair chreathadh fóin chliste agus féachaint ar chásálacha le haghaidh friotaíochta scratch.
5. Cad é an todhchaí a bhaineann le cairbíd tungstain i bhfuinneamh glas?
Tá staidéar á dhéanamh ar WC le haghaidh catalaígh cille breosla hidrigine agus imthacaí tuirbín gaoithe, ag tacú le córais fuinnimh in -athnuaite.
Luanna:
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
.
.
[4] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html
.
.
.
[8] https://en.wikipedia.org/wiki/file:-alpha_tungsten_carbide_crystal_structure.jpg
[9] https://create.vista.com/photos/tungsten-carbide/
.
[11] https://en.wikipedia.org/wiki/carbide
[12] https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/tungsten-carbide
[13] https://www.freepik.com/free-photos-vectors/tungsten
[14] https://www.shutterstock.com/search/tungsten-metal
.
[16] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide
[17] https://www.atomic-scale-physics.de/lattice/struk/bh.html
[18] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten
[19] https://www.vevanetu.com/chemistry/carbide
