Мазмұн мәзірі
● Монолитті вольфрам Карбидке кіріспе
>> Тарихи контекст
● Химиялық құрамы және құрылымы
>> Химиялық формула және атом құрылымы
>>> Кристалл құрылымы
>>> Байланыс сипаттамалары
● Физикалық және механикалық қасиеттері
>> Негізгі сәттер
● Өндірістік процестер
>> Вольфрам карбид ұнтағын синтездеу
>>> Монолитті қалыптастыру
>> Жетілдірілген өндіріс техникасы
● Салалар бойынша қосымшалар
>> Өнеркәсіптік құралдар
>> Тау-кен және құрылыс
>> Мұнай және газ
>> Аэроғарыш және қорғаныс
>> Медициналық және электроника
>> Зергерлік заттар
● Артықшылықтары мен шектеулері
>> Артықшылықтары
>> Шектеулер
● Монолитті В.С. цементтелген вольфрам карбид
● Экологиялық және қауіпсіздік мәселелері
● Қорытынды
● ЖҚС: монолитті вольфрам карбид
>> 1. Монолитті вольфрам карбид дегеніміз не?
>> 2
>> 3. Монолитті вольфрам карбидінің негізгі қосымшалары қандай?
>> 4. Монолитті вольфрам карбиді қалай шығарылады?
>> 5. Монолитті вольфрам карбиді экологиялық таза ма?
● Сілтемелер:
Монолитті вольфрам карбид (WC) - бұл қазіргі заманғы өнеркәсіпті өзінің төзімділігі, беріктігі мен әмбебаптылықпен төңкеріске ұшыраған материал. Тау-кен бұрғылауларының кеңестерінен медициналық құралдардың дәлдіктерімен, монолитті вольфрам карбидінің бірегей қасиеттері оны сансыз қосымшаларда қажет етеді. Бұл кешенді нұсқаулық монолитті ғылым, өндіріс, пайдалану және артықшылықтарды зерттейді вольфрам карбид .Толық түсіндірмелер, диаграммалар және жиі қойылатын сұрақтарға жауаптармен толықтырылған
Монолитті вольфрам Карбидке кіріспе
Монолитті вольфрам карбиді - бұл кобальт немесе никель сияқты металл байланыстырғыштар қоспассыз, толығымен вольфрам карбидінен (WC) құрастырылған қатты, бір фазалы материал. «Монолитті » термині оны цементтендірілген карбидтен ерекшелендіреді, бұл вольфрам карбидінің дәндері байланыстырғышпен байланыстырылған композициялық материал болып табылады. Монолитті вольфрам карбид өзінің тазалығы, біркелкілігі және ерекше материалдық қасиеттері үшін бағаланады, бұл оны жоғары өнімді және дәлдікке қосады.
Тарихи контекст
19 ғасырдың аяғында вольфрам карбиді алғаш рет синтезделді, бірақ оның өнеркәсіптік мақсаты 1920 жылдары неміс инженерлері цементтелген карбидтерді кесуге арналған цементтендірілген карбид жасады. Кейінгі монолитті вольфрамдар пайда болды. Бүгінгі таңда бұл аэроғарыш, тау-кен өндірісі және өндірісі сияқты төтенше жағдайды қажет ететін салалардың негізі.
Химиялық құрамы және құрылымы
Химиялық формула және атом құрылымы
- Химиялық формула: WC (вольфрам карбиді)
- молярлық массасы: 195,85 г / моль
Монолитті вольфрам карбиді 1: 1 вольфрамның (W) және көміртегі (с) атомдық қатынасынан тұрады. Атомдар материалға керемет қаттылық пен тұрақтылық беретін жолмен байланысады.
Кристалл құрылымы
- алтыбұрышты құрылым (α-WC): бөлме температурасындағы ең көп таралған түрі, вольфрамның атомдары мен көміртек атомдарының қарапайым алкогальды торы және аралық орталықтың жартысы.
- текше құрылымы (β-WC): жартастағы тұз тәрізді тормен, жоғары температурада қалыптасады. Бұл фаза бөлме температурасында тұрақсыздықтан сирек қолданылады.
Байланыс сипаттамалары
- вольфрам мен көміртек атомдары арасындағы қатты коваленттік байланыстар.
- вольфрам-көміртегі облигациясының ұзындығы 220-ға жуық, бұл материалдың ерекше күшіне ықпал етеді.
- Вольфрам атомдары арасында металл байланыстыру, әйтпесе сынғыш құрылымға икемділік қосады.
Физикалық және механикалық қасиеттері
Монолитті вольфрам карбиді өзінің физикалық және механикалық қасиеттерінің люкс үшін танымал:
| мүліктік |
құн / сипаттама |
| Қаттылық (Mohs) |
9 - 9.5 (гауһар сияқты қатты) |
| Викерлердің қаттылығы (HV) |
~ 2600 гв |
| Тығыздық |
15,6-15.7 г / с / см⊃3; (Болаттан екі есе көп) |
| Жас модуль |
530-700 GPA (3x болаттан жасалған) |
| Толығымен созылу күші |
~ 344 МПа |
| Түпкілікті сығымдау |
~ 2.7 GPA |
| Балқу нүктесі |
2870 ° C |
| Жылу өткізгіштік |
110 Вт / (Мықты) |
| Кеңейту коэффициенті |
5,5 мкм / мм |
| Коррозияға төзімділік |
Тамаша, HF / HNO₃ қоспаларынан басқа |
| Тотығу кедергісі |
500-600 ° C дейін |
Негізгі сәттер
- Қаттылық: тек алмазға дейін, оны кесу және абразия үшін өте ыңғайлы етеді.
- тығыздық: жоғары тигізетін әсерлерде тұрақтылық пен беріктікті қамтамасыз етеді.
- Жылу тұрақтылығы: жоғары температурада күш пен қаттылықты сақтайды.
- Тұрақты тозуға төзімділік: абразивті шарттардағы металдардың көпшілігінде.
- Химиялық тұрақтылық: нақты жағдайлардан басқа, қышқылдар мен коррозияға төзімді.
Өндірістік процестер
Вольфрам карбид ұнтағын синтездеу
1
Реакция: W + C → WC
2. Карбюрация: вольфрам оксиді (WO₃) азаяды және көміртегі қара түсті пеште көміртегі бар.
Реакция: WO₃ + 4C → WC + 3CO
Монолитті қалыптастыру
Цементтелген карбиднен айырмашылығы, монолитті вольфрам карбиді металл байланыстырғышсыз қысылып, қысылды. Процесс мыналарды қамтиды:
- Ұнтақты дайындау: Ultra-Fine WC ұнтағы (бөлшектердің мөлшері 0,-2 мкм) шығарылады және тазартылады.
- Сығымдау: ұнтақ жоғары қысымды пресстерді (200-400 МПа) қолдана отырып, қалаған пішінге салынған.
- Қасиетті «жасыл » денесі вакуумда (1400-1,600-1600 ° C) жоғары температурада (1400-1,600 ° C) вакуумда немесе инертті атмосферада, бөлшектерді тығыз, қатты массаға ұқсас, 99% теориялық тығыздығы бар.
Жетілдірілген өндіріс техникасы
- Қоспаны өндіріс (3D басып шығару):
Күрделі геометриялар жасау үшін селективті лазерлік балқыту (SLM) және Binder Jetting зерттелуде, дегенмен қиындықтар туындаған кезде сынулар қалады.
- плазмалық семоридизация:
Қайылымдарда ағынның жақсаруы үшін сфералық бөлшектермен мета тұрақты WC фазаларын шығарады.
- SPARKLAGA PLASMA (SPS):
Төмен температурада тез тығыздауға қол жеткізу үшін импульсті электр тогын пайдаланады, бұл астық конструкцияларын сақтау.
Салалар бойынша қосымшалар
Монолитті вольфрам карбидінің ерекше қасиеттері оны әр түрлі талапкерлерде таңдау материалын жасайды:
Өнеркәсіптік құралдар
- Кесу құралдары: Ұшқыштар, бұрғыланғыштар, жаттығулар, рамерлер және өңдеу, титан және композиттерге арналған кірістер.
- Абразивтер: Доңғалақтар мен құммен қапталған саңылаулар.
- киімдер: гидтер, саңылаулар, саңылаулар және үйкеліс орталарында тығыздағыштар.
Тау-кен және құрылыс
- Бұрғылау биттері: жартасты бұрғылауға арналған кеңестер, туннельді скучно және май ұңғымаларын бұрғылау бойынша кеңестер.
- қазба жұмыстары: тау-кен және жол құрылысы үшін арықтар, таңдау және соқалар.
Мұнай және газ
- Клапан компоненттері: жоғары қысымды клапандарға арналған орындар мен сабақтар.
- Төменгі жағалаулар: бұрғылау жабдықтарында сақиналар мен бұталар киіңіз.
Аэроғарыш және қорғаныс
- турбиналық жабындар: реактивті қозғалтқыштың құрамдас бөліктері үшін жылу тосқауылдары.
- қару-жарақ - дақылдар: әскери өтінімдерге арналған патетераторлар.
- ядролық реакторлар: нейтронды шағылыстырғыштар және қорғайтын компоненттер.
Медициналық және электроника
- Хирургиялық аспаптар: скальпельдік пышақтар, стоматологиялық бұршақтар және ортопедиялық аралар.
- Жартылай өткізгіштік өндіріс: саңылаулар мен вафли өңдеушілер.
Зергерлік заттар
- Үйлену жолақтары: жылтыратылған металл жылтырымен тырнауға төзімді сақиналар.
- Сәнді сағаттар: шұғылдануға арналған жолдар мен жағдайлар.
Артықшылықтары мен шектеулері
Артықшылықтары
- Тегіс қаттылық: көптеген металдар мен керамиканы озып тастайды.
- Қажет тозуға төзімділік: Құрал және компоненттік өмірді ұзартады, техникалық қызмет көрсетуді азайтады.
- Жылу тұрақтылығы: жоғары температурада сенімді орындайды.
- коррозияға төзімділік: қатал ортаға жарамды.
- Дәлдік: жоғары дәлдікті өндіріске мүмкіндік береді.
Шектеулер
- Өлшеу: қатты соққы немесе соққы тигізетін жүктеме кезінде сынуы мүмкін.
- Қиын жұмыс қабілеттілігі: пішінді және әрлеуге арналған алмаз немесе CBN құралдарын қажет етеді.
- Құны: болатқа немесе дәстүрлі қорытпаларға қарағанда бастапқы бастапқы құны, бірақ ұзағырақ өмір сүру ұзақтығы көбінесе кетеді.
- Жоғары температурада тотығу: ауада 500-600 ° C-тан асады.
Монолитті vs. Цементтелген вольфрам
| арналған |
Карбидке |
карбид |
| Өнімді |
Pure WC, ешқандай байланыстырғыш жоқ |
WC дәндері + металл байланыстырғыш (ко) |
| Қаттылық |
Сәл жоғары |
Сәл төменірек |
| Қаттылық |
Төменгі (нақтырақ) |
Жоғары (аз сынғыш) |
| Тозуға төзімділік |
Ең жақсы |
Үздік |
| Типтік қосымшалар |
Дәлдік құралдар, өледі |
Кесетін құралдар, тау-кен бриттері |
| Айналымдылық |
Неғұрлым қиын |
Жеңілдік (байланыстырғышқа байланысты) |
| Құны |
Жоғарырақ |
Түсіру |
Экологиялық және қауіпсіздік мәселелері
Қайта өңдеу: вольфрам карбидінің сынықтары химиялық немесе механикалық процестер арқылы қалпына келтіріледі. Мысалы, мырыш балқымасы кобальт байланыстырғыштарды цементтендірілген карбидтен ерітеді, оны қайта пайдалану үшін таза вкбидден тұрады.
- уыттылық: таза WC инертті, бірақ құрамында цобальт бар карбид шаңы мүмкін канцероген ретінде жіктеледі. Дұрыс желдету және ЖҚҚ өңдеу кезінде өте маңызды.
- Көміртегі ізі: едәуір энергияны жұмсайды, бірақ өмірлік цикл талдауы ұзын құралдың өмір сүру ұзақтығы бастапқы шығарындыларды өтейді.
Қорытынды
Монолитті вольфрам карбиді материалтанудың күші болып табылады. Оның ерекше қаттылығы, тозуға төзімділігі, тозу және жылу тұрақтылығы оны заманауи өнеркәсіптің, тау-кен өндірісі мен згерханен өндірістен бастап, заманауи өнеркәсіптің негізін жасады. Ол белгілі бір қиындықтарды ұсынады, мысалы, брездес және шығындар сияқты, оның артықшылықтары жоғары өнімді қосымшалардағы шектеулерден әлсіреді. Арнайы өндіріс және нанотехнология дамыған сайын, монолитті вольфрам карбиді кванттық есептеу және ғарышты игеру сияқты өрнектерде одан да үлкен рөл атқарады.
ЖҚС: монолитті вольфрам карбид
1. Монолитті вольфрам карбид дегеніміз не?
Монолитті вольфрам карбиді - бұл толығымен вольфрам карбидінің (WC) байланыстырғыш түрі (WC), ол толығымен вольфрам мен көміртек атомдарының 1: 1 қатынасында тұрады. Бұл оның ерекше қаттылығымен, тозуға төзімділігі мен жылу тұрақтылығымен, оны дәлдік құралдар мен жоғары өнімді қосымшалар үшін өте жақсы етеді.
2
Монолитті вольфрам карбидінде металл байланыстырғыштар жоқ, ал цементтелген карбид - бұл кермектер Карбид дәндері кобальт сияқты металлмен бірге байланысқан композициялық материал. Монолитті ДК-ді мұқият және тозуға төзімді, сонымен қатар цементтелген карбидке қарағанда сынғыш, сонымен қатар қатты қаттылықты ұсынады.
3. Монолитті вольфрам карбидінің негізгі қосымшалары қандай?
Монолитті вольфрамдар Карбид, дәл кесетін құралдар, тозуға төзімді машиналар, тау-кен бұрғылаулары, мұнай-газ жабдықтары, мұнай-газ жабдықтары, мұнай-газ жабдықтары, мұнай-газ жабдықтары, аэроғарыш бөлшектері, аэроғарыш бөлшектері, медициналық аспаптар және оның төзімділігі мен төзімділігі арқасында қолданылады.
4. Монолитті вольфрам карбиді қалай шығарылды?
Ол ультра жұқа вольфрам карбид ұнтағын қажетті пішінге, содан кейін оны вакуумда немесе инертті атмосферада, металл байланыстырғыш қоспастан жоғары температурада өткізеді. Бұл біркелкі қасиеттері бар тығыз, қатты материалға әкеледі.
5. Монолитті вольфрам карбиді экологиялық таза ма?
Вольфрам карбиді қайта өңделеді, ал сынықтар материалын қалпына келтіруге және қайта пайдалануға болады. Оның өндірісі энергияны қажет ететін, қайта өңдеу қоршаған ортаға әсерді азайтуға көмектеседі. Қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін ұнтақтар мен шаңды дұрыс өңдеу қажет.
Сілтемелер:
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Tungsten_carbidide
[2] https://www.retopz.com/57-frequestseged-questions-faqs- stungsten-carbidide/
[3] https://shop.machinemfg.com/the-pros-and-cons-foff-Fumngsten-Carbidde-a-MoNe-MeDode/
[4] https://shop.machinemfg.com/tungsten-carbidde-an-Voverview/1
[5] https://scienceinfo.com/tungsten-carbiddies-Applications/
[6] https://sifuseessceels.com/journal/index.php/journal/artical/ardical/80/777
[7] https://sifuseessceels.com/journal/index.php/journal/artical/view/407/390
[8] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0955221918301201
[9] https://www.science/artication/ oscience/artication/abs/pii/s00223111519306014
[10] https://ghengqiang.en.made-in-in-in-China.com/product/hadrotvysgve/china-Customized-monOlith-TOLICTEDGSTENGSTENDGADDIDE-Saw-Blade-Blate-Tool-Tlate-tool.html
[11] https://h https://hmedicarri.com/product/f-tungsten-cardide-surgical-bro.bon-monolithic-5003 16408297016 -us-no-noo 162-eibxg
[12] https://patents.google.com/patent/us53728a/kz
[13] https://pubs.aip.org/aip/jap/artication/96/7/3727/930396/930396/930396/930396 /
[14] https://www.lmmgroupcn.com/charactracts-Application- ftungsten-Carbidide/
[15] https://www.vedantu.com/chemistry/tungsten-carbidide
[16] https://www.tungstenworld.com/pages/tungsten-news-mommon-questions-comout-tumngsten
[17] https://vodent.hu/__docs/975_c9c103f498cce643cd9184179c56693a.pdf
[18] https://www.yatechmater.com/en/preated-Card -inder-indubles-pressword-tresture-questionr-toze-questions-Тотузиялар-
[19] https://www.titanjeley.co.uk/mens/tungsten-faq.html
[20] Http ]/faqs/
[21] https://cdn.planse-group.com/is/content/planseemedia/pceratizit/downloads/pdf/Hard-Doad-Solutions-image-brure/2022/kz.
[22] https://www.thermalspray.com/questions-tungsten-carbidide/
[23] https://carbideprocessors.com/content/nl-jun-11.pdf
[24] https://www.carbidde-part.com/blog/common-probleblbs- and-auses-in-tungsten-carpress/
[25] https://www.sciendirect.com/science/artication/Article/abs/pii/s 13596454090 02821
[26] https://www.sciendirect.com/science/artical/pii/s 13596454230 05578
[27] https://www.tungco.com/Inshights/blog/frequesked-questions-edyment-tungsten-card-insert/
