Menu konten
● Pengantar Tungsten Carbide
>> Komposisi dan struktur kimia
● Ikatan kovalen di tungsten carbide
>> Karakteristik obligasi kovalen
● Sifat fisik tungsten carbide
>> Aplikasi tungsten carbide
● Aplikasi Industri
● Proses pembuatan
>> Tantangan dalam pembuatan
● Dampak Lingkungan
>> Daur ulang dan keberlanjutan
● Kesimpulan
● Pertanyaan yang sering diajukan
>> 1. Apa formula kimia tungsten karbida?
>> 2. Apa kekerasan tungsten karbida?
>> 3. Apa aplikasi utama tungsten karbida?
>> 4. Bagaimana tungsten karbida disintesis?
>> 5. Apa titik leleh karbida tungsten?
● Kutipan:
Tungsten karbida, dengan formula kimia WC, adalah senyawa yang terdiri dari bagian yang sama dari atom tungsten dan karbon. Ini terkenal karena kekerasannya yang luar biasa, kepadatan tinggi, dan ketahanan terhadap korosi, menjadikannya bahan penting dalam berbagai aplikasi industri, termasuk alat pemotong, abrasive, dan bahkan perhiasan. Pertanyaan apakah Tungsten karbida adalah kovalen melibatkan pemahaman struktur atomnya dan sifat ikatan antara atom -atom konstituennya.
Pengantar Tungsten Carbide
Tungsten karbida disintesis dengan menggabungkan tungsten dan karbon dalam rasio yang tepat. Bahan yang dihasilkan menunjukkan struktur kristal heksagonal, yang berkontribusi terhadap kekerasan dan stabilitasnya. Senyawa ini pertama kali disintesis oleh Henri Moissan pada tahun 1893, dan produksi industrinya dimulai sekitar tahun 1913-1918.
Komposisi dan struktur kimia
Komposisi kimia Tungsten Carbide terutama terdiri dari tungsten dan karbon, dengan rasio khas sekitar 94% tungsten dan 6% karbon berdasarkan berat. Struktur heksagonal WC ditandai oleh lapisan atom tungsten dengan atom karbon yang mengisi setengah dari celah, menghasilkan koordinasi prismatik trigonal untuk tungsten dan karbon.
Ilustrasi struktur kristal heksagonal tungsten karbida, menunjukkan atom tungsten (biru) dan atom karbon (hitam) dalam pengaturan prismatik trigonal.
Ikatan kovalen di tungsten carbide
Kekerasan dan stabilitas tungsten karbida sebagian besar disebabkan oleh ikatan kovalen yang kuat antara tungsten dan atom karbon. Ikatan ini memiliki kekuatan ikatan yang tinggi, yang memberikan ketahanan luar biasa terhadap material terhadap deformasi dan keausan. Panjang ikatan tungsten-karbon adalah sekitar 220 pm, sebanding dengan ikatan tunggal di W (CH 3) 6.
Karakteristik obligasi kovalen
Ikatan kovalen terbentuk ketika atom berbagi elektron untuk mencapai konfigurasi elektronik yang stabil. Dalam kasus tungsten karbida, ikatan kovalen sangat kuat karena perbedaan elektronegativitas antara tungsten dan karbon, yang meningkatkan kekuatan ikatan.
Representasi skematis ikatan kovalen antara tungsten dan atom karbon di tungsten karbida.
Sifat fisik tungsten carbide
Tungsten karbida dikenal karena titik lelehnya yang tinggi (sekitar 2870 ° C), kepadatan tinggi (sekitar 15,6 g/cm³), dan kekerasan luar biasa (kekerasan MOHS sekitar 9). Ini juga menunjukkan modulus Young Tinggi (sekitar 550 GPa), menunjukkan kekakuan dan ketahanannya terhadap deformasi.
Aplikasi tungsten carbide
Karena kombinasi yang unik antara kekerasan, ketahanan aus, dan stabilitas termal, tungsten karbida banyak digunakan dalam alat pemotongan, abrasif, dan bagian yang tahan aus. Ini juga digunakan dalam perhiasan karena daya tahan dan daya tarik estetika.
Aplikasi Industri
Sifat Tungsten Carbide menjadikannya bahan penting di berbagai sektor industri:
- Alat pemotongan: Tungsten carbide digunakan dalam alat pemotongan karena kemampuannya untuk menahan suhu tinggi dan mempertahankan kekerasannya selama operasi pemesinan.
-Aerospace: Rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi dan ketahanan terhadap keausan membuatnya cocok untuk komponen dalam aplikasi aerospace.
- Pengeboran minyak: Pelapis tungsten karbida digunakan untuk melindungi peralatan pengeboran dari keausan di lingkungan yang keras.
- Perhiasan: Cincin tungsten karbida dan barang -barang perhiasan lainnya populer karena ketahanan goresan dan daya tahannya.
Proses pembuatan
Proses pembuatan tungsten carbide biasanya melibatkan langkah -langkah berikut:
1. Persiapan bubuk: Tungsten dan bubuk karbon dicampur dalam rasio yang sesuai.
2. Sintering: Campuran kemudian disinter pada suhu tinggi (sekitar 1500 ° C) di bawah tekanan untuk membentuk kompak padat.
3. menggiling dan membentuk: bahan yang disinter adalah tanah dan dibentuk ke dalam bentuk yang diinginkan.
Tantangan dalam pembuatan
Salah satu tantangan dalam pembuatan tungsten karbida adalah mencapai kepadatan yang seragam dan mencegah cacat selama proses sintering. Ini membutuhkan kontrol yang tepat atas kondisi suhu dan tekanan.
Dampak Lingkungan
Produksi tungsten karbida dapat memiliki implikasi lingkungan, terutama karena penambangan tungsten dan proses sintering intensif energi. Upaya dilakukan untuk meningkatkan keberlanjutan dengan mengurangi limbah dan menggunakan teknik manufaktur yang lebih efisien.
Daur ulang dan keberlanjutan
Daur ulang tungsten carbide menjadi semakin penting untuk mengurangi limbah dan menghemat sumber daya. Ini melibatkan pengumpulan alat tungsten karbida bekas dan memprosesnya kembali menjadi produk baru.
Skema proses daur ulang untuk tungsten carbide, menunjukkan tahapan pengumpulan, penyortiran, dan pemrosesan ulang.
Kesimpulan
Tungsten carbide memang merupakan senyawa kovalen, dengan kekerasan dan stabilitasnya yang berasal dari ikatan kovalen yang kuat antara tungsten dan atom karbon. Properti uniknya menjadikannya bahan serbaguna untuk berbagai aplikasi industri. Seiring kemajuan teknologi, upaya untuk meningkatkan efisiensi dan keberlanjutan manufaktur akan terus meningkatkan perannya dalam industri modern.
Pertanyaan yang sering diajukan
1. Apa formula kimia tungsten karbida?
Tungsten karbida memiliki formula kimia WC, yang terdiri dari bagian tungsten dan atom karbon yang sama.
2. Apa kekerasan tungsten karbida?
Tungsten carbide memiliki kekerasan Mohs sekitar 9, menjadikannya salah satu zat tersulit yang diketahui, kedua setelah berlian.
3. Apa aplikasi utama tungsten karbida?
Tungsten carbide terutama digunakan dalam alat pemotongan, abrasive, bagian tahan aus, dan perhiasan karena kekerasan dan daya tahannya.
4. Bagaimana tungsten karbida disintesis?
Tungsten karbida disintesis dengan menggabungkan tungsten dan karbon dalam rasio yang tepat, seringkali melalui proses sintering.
5. Apa titik leleh karbida tungsten?
Titik lebur tungsten karbida adalah sekitar 2870 ° C, membuatnya cocok untuk aplikasi suhu tinggi.
Kutipan:
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[2] https://www.allied-siaterial.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[3] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide
[4.
[5] https://www.retopz.com/57-frequently-asked-questions-faqs-about-tungsten-carbide/
[6] https://www.reekecarbide.com/blog/the-mystery-of-hardness-unlocking-the-secrets-of-tungsten-carbide.html
[7] https://www.carbideprobes.com/wp-content/uploads/2019/07/tungstencarbidedataeet.pdf
[8] https://www.tungco.com/insights/blog/frequentle-asked-questions-used-tungsten-carbide-inserts/
[9] http://www.carbidetechnologies.com/faqs/
[10] https://eternaltools.com/blogs/tutorials/tungsten-carbide-an-informative-puide
[11] https://shop.machinemfg.com/the-pros-dons-of-tungsten-carbide-a-comprehensive-guide/
[12] https://tuncomfg.com/about/faq/
[13] https://www.nature.com/articles/s41467-018-03429-z
[14] https://www.nature.com/articles/srep01646
[15] https://www.imetra.com/tungsten-carbide-siaterial-properties/
[16] https://www.nature.com/articles/nature08730
[17] http://www.tungsten-carbide.com.cn/tungsten-carbide-properties.html
[18] https://www.gettyimages.hk/%e5%9c%96%e7%89%87/tungsten-carbide
[19] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[20] https://www.vedantu.com/chemistry/carbide
[21] https://shop.machinemfg.com/tungsten-vs-tungsten-carbide-key-differences/
[22] https://nocmetals.com/conclusion-mastery-of-tungsten-carbide-pocessing/
[23] https://www.linkedin.com/pulse/7-questions-tungsten-carbide-burs-shijin-lei
[24] https://eternaltungsten.com/frequently-asked-questions-faqs
[25] https://www.tungstenworld.com/pages/tungsten-news-common-questions-about-tungsten
[26] https://www.tungstenringsco.com/faq
[27] https://www.yatechmaterials.com/en/cemented-carbide-industry/answers-to-questions-about-the-use-of-tungsten-carbide-edm-blocks/
[28] https://www.linkedin.com/pulse/3-questions-tungsten-carbide-button-shijin-lei
[29] https://www.carbide-part.com/blog/carbide-vs-tungsten-carbide/
[30] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html
[31] https://periodictable.com/elements/074/pictures.html
[32] https://create.vista.com/photos/tungsten-carbide/
[33] https://www.freepik.com/free-photos-vectors/tungsten-carbide
[34] http://picture.chinatungsten.com/list-18.html
[35] https://www.refractorymetal.org/tungsten-carbide-uses-proulties.html
[36] https://cowseal.com/tungsten-vs-tungsten-carbide/
[37] https://www.mdpi.com/2079-4991/15/3/170
[38] http://machinetoolrecyclers.com/rita_hayworth.html
