Мазмұн мәзірі
● Вольфрам карбидін түсіну
>> Құрамы және құрылымы
● Вольфрам карбидінің қасиеттері
>> Механикалық қасиеттері
● Керамет ретінде вольфрам карбид
>> Металл-керамикалық гибридті
● Вольфрам карбидінің қосымшалары
● Басқа керамикамен салыстыру
● Өндірістік процестер
>> Қарап шығу процесі
>> Қаптау әдістері
● Қоршаған ортаға әсер
>> Тау-кен әсері
>> Қайта өңдеу әрекеттері
● Болашақ тенденциялар
>> Наноқұрылымды вольфрам карбид
>> 3D басып шығару
● Қорытынды
● Жиі қойылатын сұрақтар
>> 1. Вольнгтен карбид негізінен қолданылған?
>> 2. Вольнгстен карбиді дәстүрлі керамикамен қалай салыстырылады?
>> 3
>> 4. Вольнгтен карбиді қайта өңдей ала ма?
>> 5. Вольнгтен карбидімен жұмыс істеуге байланысты қандай қауіп-қатерлер бар?
Вольфрам карбид (ДК) - бұл ерекше қасиеттеріне байланысты әр түрлі салаларда айтарлықтай назар аударған қызықты материал. Көбінесе металл / керамикалық гибрид ретінде жіктелген, вольфрам карбиді металл және керамиканың ең жақсы мүмкіндіктерін біріктіреді, бұл оны талап етілетін қолдануға жарамды етеді. Бұл мақалада вольфрам карбидінің табиғатына, оның қасиеттеріне, өтініштеріне, қосымшаларға және оның классификациясына қатысты үнемі пікірталасқа қатысады.
Вольфрам карбидін түсіну
Вольфрам карбиді - бұл вольфрам мен көміртегі реакциясымен қалыптасқан химиялық қосылыс. Оның таза түрінде ол жұқа сұр ұнтақ болып көрінеді, бірақ оны әр түрлі өнеркәсіптік қосымшаларда қолданылатын тығыз, қатты материалдар жасауға болады. Вольфрам карбидінің типтік құрамы шамамен 50% вольфрамнан және 50% көміртек атомдарынан тұрады, нәтижесінде, өте қиын және тозуға төзімді материалға әкеледі.
Құрамы және құрылымы
- Химиялық формула: WC (вольфрам карбиді)
- Құрылымы: вольфрам карбиді вольфрам металды көміртекпен жоғары температурада біріктіру арқылы құрылады. Алынған қоспанда гауһар тастармен салыстыруға болатын керемет қаттылық бар.
- Микротрукта: вольфрам карбиді екі формада жиі кездеседі: алтыбұрышты (α-WC) және текше (β-WC). Алты қырлы пішін бөлме температурасында тұрақтайды және қосымшалардағы ең жиі қолданылатын форма.
Вольфрам карбидінің қасиеттері
Вольфрам карбидінің қасиеттері оны әртүрлі қосымшаларға тамаша үміткер етеді:
- Қаттылығы: вольфрам карбиді 8,5-тен 9,5-ке дейін, сондықтан оны қол жетімді ең ауыр материалдардың біріне айналдырады.
- Тығыздық: оның тығыздығы шамамен 15 г / см⊃3; құрады, бұл көптеген металдардан айтарлықтай жоғары.
- Жылу өткізгіштік: жылу өткізгіштігі 85-тен 110 Вт / м / малюжаққа дейін, вольфрам карбиді жылуды тиімді түрде таратады.
- Химиялық тұрақтылық: вольфрам карбиді киюге және коррозияға өте кедергі келтіреді, бұл оны қатал ортаға сай етеді.
- Сынық қаттылығы: ол басқа керамикамен салыстырғанда қатты қаттылыққа ие, бұл оның әсерсіз әсер етуіне мүмкіндік береді.
Механикалық қасиеттері
Вольфрам карбидінің механикалық қасиеттері оның әр түрлі қосымшалардағы жұмысына айтарлықтай үлес қосады:
- Сығымдау күші: вольфрам карбиді жоғары сығымдалған беріктікке ие, оны ауыр жүктемелерге тап болған қосымшалар үшін қолайлы етеді.
- Иілгіш күш: вольфрам карбидінің икемді күші де айтарлықтай, динамикалық ортада қосымша беріктікті қамтамасыз етеді.
- Қаттылық сақтау: жоғары температурада қаттылықты жоғалтатын көптеген материалдардан айырмашылығы, вольфрам карбиді тіпті төтенше жағдайларда да өз қаттылығын сақтайды.
Керамет ретінде вольфрам карбид
Вольфрам карбидінің керамикалық материал ретінде жіктелуі түсіндірілуге жатады. Дәстүрлі керамика әдетте бейорланттар, металл емес материалдар, олардың бриголенттілігі мен балқыту нүктелерімен сипатталады, вольфрам карбиді керамика мен металдармен ерекшеленеді.
Металл-керамикалық гибридті
- Гибридтік сипаттағы табиғат: вольфрам карбиді екі санаттан алынған қасиеттердің ерекше үйлесіміне байланысты металл / керамикалық гибридті деп санауға болады. Ол керамикалық тәрізді кері қаттылық пен тозуға қарсы қойылған кезде металл сипаттамаларын сақтайды.
- Цементтелген карбидтер: вольфрам карбидінің көпшілігі аз мөлшерде кобальт немесе никель байланыстырғышымен вольфрам карбидінің ультра жұқа түйірлерімен жасалады. Бұл процесс оның қаттылығын сақтау кезінде оның қаттылығын арттырады.
Вольфрам карбидінің қосымшалары
Вольфрам карбидінің ерекше қасиеттері оны әр түрлі салалардағы түрлі қосымшалар үшін қолайлы етеді:
- Кесу құралдары: қаттылық пен тозуға байланысты өңдеу жұмыстарында кеңінен қолданылады. Ол әдетте бұрғылау биттерінде, фрезерлік кескіштерде және бұрылыс құралдарында кездеседі.
- Тау-кен техникасы: бұрғылау биттері мен абразивті шарттарда беріктікке ие басқа құралдармен пайдаланылады. Оның экстремалды тозуға төтеп беру қабілеті оны тау-кен жұмыстарына өте ыңғайлы етеді.
- Зергерлік бұйымдар: зергерлік өнеркәсіптің салтанатты саласында, оның тырнаққа төзімділігі мен эстетикалық тартымдылығына байланысты сақиналар жасау үшін танымал. Вольфрам карбидтік сақиналары олардың беріктігімен және заманауи көрінісімен танымал.
- Өнеркәсіптік техника: клапандар, саңылаулар, соққылар және өлетін компоненттермен жұмыс істейді. Оның қаттылығы ұзақ өмір сүруді қамтамасыз етеді.
- Аэроғарыш компоненттері: Аэроғарыштық қосымшаларда жеңіл, бірақ берік материалдар қажет. Вольфрам Карбидтің салмақтық коэффициенті оны сыни компоненттер үшін тартымды таңдау жасайды.
Басқа керамикамен салыстыру
Вольфрам карбидінің басқа керамикалық материалдардың қай жерде тұрғанын жақсы түсіну үшін келесі салыстыруды қарастырыңыз:
| мүліктік |
вольфрам карбидінің |
дәстүрлі керамика |
| Қаттылық |
8.5 - 9.5 Мохс шкаласы бойынша |
6 - 8 Мохс шкаласы бойынша |
| Тығыздық |
~ 15 г / см⊃3; |
Әр түрлі болады |
| Жылу өткізгіштік |
85 - 110 Вт / Мм |
Жалпы түсуі |
| Қаттылық |
Биік |
Жалпы түсуі |
| Химиялық тұрақтылық |
Үздік |
Әр түрлі; жиі жақсы |
Өндірістік процестер
Вольфрам карбидті өнімдерін құруға тартылған өндірістік процестер олардың жұмыс сипаттамаларына өте маңызды:
Қарап шығу процесі
Ұнтақтау ұнтақты материалды балқытылған материалдарды балқытылған нүктеден бөлшектерді бір-біріне дейін қыздыруды қамтиды. Бұл процесті әр түрлі әдістермен жасауға болады:
- Қыраулы сүйектер: сыртқы қысымды қолданбай, ұнтақты жылытуды қамтиды. Ол жалпы көлемді материалдарды өндіру үшін қолданылады, бірақ басқа әдістермен салыстырғанда тығыздыққа әкелуі мүмкін.
- Ыстық изостатикалық басу (жамбас): жоғары тығыздыққа және механикалық қасиеттерге жету үшін жылу мен қысыммен біріктіреді. Бұл әдіс көбінесе біркелкілік маңызды болған кезде қолданылады.
Қаптау әдістері
Вольфрам карбидінің құралдарының өнімділігін арттыру үшін әр түрлі жабын әдістері қолданылады:
- Физикалық будың тұндыруы (PVD): қаттылықты жақсарту және өңдеу жұмыстары кезінде үйкелісті азайтуға арналған құралдарға жұқа қабықшаларды қолдану үшін қолданылатын әдіс.
- химиялық будың тұнбасы (CVD): құрал бетіне қатты қабатты қалыптастыру арқылы тозуға төзімділікті арттыратын тағы бір жабынды әдіс.
Қоршаған ортаға әсер
Вольнгстен карбиді өнімділік пен беріктік тұрғысынан көптеген артықшылықтарды ұсынады, оны өндіру және жою экологиялық мәселелерді көтереді:
Тау-кен әсері
Вольфрам кендерін өндіруге айтарлықтай қоршаған ортаға ие болуы мүмкін, егер жауапкершілікпен басқарылмаса. Тау-кен жұмыстары тиісті ережелер сақталмаған жағдайда, тау-кен жұмыстары тіршілік ету ортасына, топырақ эрозиясына және судың ластануына әкелуі мүмкін.
Қайта өңдеу әрекеттері
Вольфрам карбид өнімдерін тиімді қайта өңдеу бойынша күш-жігер жұмсалуда. Қайта өңдеу табиғи ресурстарды ғана сақтап қана қоймай, сонымен бірге жаңа материалдармен байланысты қалдықтарды азайтады. Қайта өңдеуге мамандандырылған компаниялар тозған құралдар мен компоненттерден құнды металдарды қалпына келтіруі мүмкін.
Болашақ тенденциялар
Технологиялық жетістіктер ретінде, вольфрам карбид материалдарының жаңа қосымшалары мен жақсартуларының әлеуеті соншалықты маңызды:
Наноқұрылымды вольфрам карбид
Наноқұрылымды вольфрам карбидіне зерттеу оның мүліктерін одан әрі жақсартуға бағытталған. Микроқұрылымды наноскале деңгейінде басқару арқылы ғалымдар қаттылықты сақтау кезінде қатаңдықты арттырады деп үміттенеді.
3D басып шығару
Қоспадан өндірістің пайда болуы (3D басып шығару) вольфрам карбид композиттерін қолдана отырып, күрделі пішіндерді шығару үшін жаңа даңғылдар ашады. Бұл технология компоненттердің әртүрлі салаларда қалай жасалған және өндірілгенін революциялауы мүмкін.
Қорытынды
Қорытындылай келе, вольфрам Карбиде керамикаға тән сипаттамаларға ие, мысалы, керамикаға тән, мысалы, ерекше қаттылық және тозу, ол сонымен қатар оның гибридтік сипатына байланысты кейбір металл қасиеттерін сақтайды. Оның жіктелуі талқыланған контекстке байланысты өзгеруі мүмкін. Сайып келгенде, керамика немесе металл / керамикалық гибрид ретінде қарастырылған ба, вольфрам карбиді өзінің ерекше қасиеттеріне байланысты көптеген салалар бойынша баға жетпес материал болып қала береді.
Жиі қойылатын сұрақтар
1. Вольнгтен карбид негізінен қолданылған?
Вольфрам карбиді негізінен, ең алдымен, заттарды, тау-кен жабдықтарын, өнеркәсіптік машиналар компоненттері мен згерістер үшін, оның қаттылығы мен тозуға байланысты қолданылады.
2. Вольнгстен карбиді дәстүрлі керамикамен қалай салыстырылады?
Вольфрам карбиді әдетте дәстүрлі керамикамен салыстырғанда жоғары қаттылықты және сыну қаттылығын көрсетеді, сонымен қатар белгілі бір ортада химиялық тұрақтылықты қамтамасыз етеді.
3
Иә, вольфрам карбид болаттан айтарлықтай қиын және жоғары тозуға төзімділікті ұсынады, оны абразивті шарттарда берік етеді.
4. Вольнгтен карбиді қайта өңдей ала ма?
Ия, вольфрам карбидін өз ішінде құнды металдарды қалпына келтіретін мамандандырылған процестер арқылы қайта өңдеуге болады.
5. Вольнгтен карбидімен жұмыс істеуге байланысты қандай қауіп-қатерлер бар?
Өңдеу жұмыстары кезінде вольфрамның шаңына әсер ету ингаляция кезінде денсаулыққа қауіп төндіруі мүмкін; Сондықтан, осы материалды өңдеу кезінде қауіпсіздік техникасы қажет.
