컨텐츠 메뉴
● 소개
● 텅스텐 카바이드의 본질
● 텅스텐 카바이드의 전기 전도성
>> 1. 텅스텐 카바이드의 형태
>> 2. 구성 및 제조 공정
>> 3. 바인더 컨텐츠
>> 4. 보석에 응용
● 텅스텐 카바이드의 열전도율
● 텅스텐 카바이드의 전도도를 활용하는 응용 프로그램
● 텅스텐 카바이드의 다른 주목할만한 특성
>> 경도와 내마모성
>> 힘과 강성
>> 내열
● 자기 특성
● 부식 저항
● 다른 재료와 비교
● 텅스텐 카바이드의 응용
● 환경 및 건강 고려 사항
● 텅스텐 카바이드의 미래
● 결론
● 자주 묻는 질문
>> 1. 텅스텐 카바이드 자기입니까?
>> 2. 텅스텐 카바이드의 경도는 다이아몬드와 어떻게 비교됩니까?
>> 3. 금속 알레르기가있는 사람들을 위해 텅스텐 카바이드를 보석에 사용할 수 있습니까?
>> 4. 텅스텐 카바이드의 무게는 다른 금속과 어떻게 비교됩니까?
>> 5. 텅스텐 카바이드 재활용이 가능합니까?
● 인용 :
소개
텅스텐 카바이드는 탁월한 경도와 내구성으로 유명합니다. 텅스텐과 탄소의 화합물 인 이 자료는 제조 및 광업에서 보석 제작에 이르기까지 다양한 산업 분야에서 광범위한 응용 분야를 발견했습니다. 그러나 전기적 특성에 관해서는 종종 탄수화물이 전도성인지 아닌지에 대한 혼란이 종종 있습니다. 이 포괄적 인 기사에서는 일반적인 오해를 해결하면서 텅스텐 카바이드의 전기 전도성, 특성 및 응용 프로그램을 탐색합니다.
텅스텐 카바이드의 본질
텅스텐 카바이드 (WC)는 특정 비율로 텅스텐과 탄소 원자를 결합하여 생성 된 복합 재료입니다. 그것의 독특한 특성은이 원자 구조에서 비롯되며, 이는 순수한 텅스텐 또는 탄소 단독과 다른 특성을 제공합니다.
텅스텐 카바이드의 전기 전도성
텅스텐 카바이드가 전기 전도성인지에 대한 문제는 간단한 예 또는 아니오 답을 가지고 있지 않습니다. 텅스텐 카바이드의 전기 전도도는 몇 가지 요인에 따라 다릅니다.
1. 텅스텐 카바이드의 형태
순수한 형태로, 텅스텐 카바이드는 실제로 전기 전도성입니다. 그것은 약 20 μΩ · cm의 전기 저항성을 가지며, 이는 일부 금속의 것과 비슷합니다 [7] [17]. 이것은 순수한 텅스텐 탄화물의 전기 전도도가 구리의 약 10%의 전기 전도도를 가지며, 이는 고도 전도성 금속으로 간주됩니다 [17].
2. 구성 및 제조 공정
텅스텐 카바이드의 전기 전도도는 조성 및 제조 방식에 따라 달라질 수 있습니다. 대부분의 텅스텐 카바이드 제품은 순수한 WC로 만들어진 것이 아니라 대신 탄산화물, 대신 코발트 또는 니켈에 의해 함께 보유 된 텅스텐 카바이드 입자의 복합재 인 탄화물입니다 [5].
3. 바인더 컨텐츠
시멘트 탄화물에 사용되는 바인더의 양과 유형은 전기 특성에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 일반적으로 결합제 함량이 증가함에 따라 재료의 전기 전도도도 증가합니다 [7].
4. 보석에 응용
흥미롭게도, 텅스텐 카바이드는 산업적 형태로 전도성이 있지만, 텅스텐 카바이드 링과 다른 보석 조각은 종종 비전도 적입니다 [1] [16]. 보석의 제조 공정에는 탄산화물을 분말화하고 성형하는 것이 포함되어 있으며, 이는 금속성에서 세라믹으로 구조를 변화시킵니다 [1].
텅스텐 카바이드의 열전도율
전기 전도성에 대해 논의하는 동안 텅스텐 카바이드에는 흥미로운 열 특성이 있습니다.
- 텅스텐 카바이드의 열전도율은 약 110 w/(m · k) [5]입니다.
- 이로 인해 많은 강 스틸보다 열 도체가 더 좋아 합금 공구 강철과 탄소강보다 약 2 배나 빠른 열을 수행합니다 [13] [14].
그러나 열전도율은 여전히 구리의 약 1/3에 불과합니다 [12].
텅스텐 카바이드의 전도도를 활용하는 응용 프로그램
텅스텐 카바이드의 전기 및 열 특성은 다양한 응용 분야에 적합합니다.
1. 전기 방전 가공 (EDM) : 텅스텐 카바이드의 전도도는 EDM 기술을 사용하여 형성 될 수 있습니다 [17].
2. 방열판 : 열전도가 우수하면 열 소산이 중요한 응용 분야에서 유용합니다.
3. 절단 도구 : 열전도도는 절단 작업 중에 발생하는 열을 소산하여 공구 수명을 연장하는 데 도움이됩니다.
4. 전자 장치 : 경도와 전도도가 필요한 일부 특수 전자 부품에서.
텅스텐 카바이드의 다른 주목할만한 특성
우리의 초점은 전기 전도성에 중점을두고 있지만, 텅스텐 카바이드의 다른 놀라운 특성을 언급 할 가치가 있습니다.
경도와 내마모성
텅스텐 카바이드는 매우 어렵고 MOHS 척도에서 약 9 ~ 9.5 순위가 높습니다 [5]. 이로 인해 마모 및 마모에 강한 저항력이있어 절단 도구와 내마모성 구성 요소의 인기에 기여합니다.
힘과 강성
약 530-700 GPA [5]의 젊은 모듈러스가있는 텅스텐 카바이드는 엄청나게 단단하며 강철보다 2 ~ 3 배입니다 [14].
내열
텅스텐 카바이드는 고온에서 특성을 유지하며, 산화 대기에서 최대 약 1000 ° F (538 ° C)와 비 산화 대기에서 최대 1500 ° F (816 ° C)까지 성능을 유지합니다 [14].
자기 특성
코발트 또는 니켈 바인더를 함유 한 시멘트 탄화물은 실온에서 강자성 특성을 나타낸다 [17]. 이 속성은 특정 응용 분야에서 유용 할 수 있지만 자성이 문제가 될 수있는 다른 다른 경우 고려해야 할 수도 있습니다.
부식 저항
개별 텅스텐 카바이드 입자는 대부분의 부식성 매체에 내성이있어 [17], 재료는 가혹한 화학 환경에서 사용하기에 적합합니다.
다른 재료와 비교
Tungsten Carbide의 특성을 원근법에 넣으려면 다른 공통 재료와 비교해 봅시다 :
| Property |
Tungsten 탄화물 |
강철 |
구리 |
알루미늄 |
| 전기 전도성 |
보통의 |
낮은 |
높은 |
높은 |
| 열전도율 |
보통의 |
낮은 |
높은 |
높은 |
| 경도 |
매우 높습니다 |
보통의 |
낮은 |
낮은 |
| 밀도 |
높은 |
보통의 |
높은 |
낮은 |
텅스텐 카바이드의 응용
특성의 고유 한 조합은 다양한 산업에서 텅스텐 카바이드를 가치있게 만듭니다.
1. 제조 : 절단 도구, 다이 및 내마비 구성 요소.
2. 광업 및 석유 및 가스 : 드릴 비트 및 광업 장비.
3. 보석 : 스크래치 방지 고리와 베젤을 시청합니다.
4. 자동차 : 엔진 부품 및 연료 분사 노즐.
5. 항공 우주 : 터빈 엔진 부품 및 랜딩 기어 부품.
환경 및 건강 고려 사항
텅스텐 카바이드는 많은 이점을 제공하지만 환경 및 건강 영향을 고려하는 것이 중요합니다.
- 텅스텐의 채굴 및 가공은 상당한 환경 영향을 미칠 수 있습니다.
- 특히 코발트와 결합 될 때 텅스텐 카바이드 먼지에 노출되면 제조 환경에서 근로자에게 건강 위험이 생길 수 있습니다.
- 텅스텐 카바이드 산업에서는 적절한 안전 조치와 책임 소싱이 중요합니다.
텅스텐 카바이드의 미래
기술이 발전함에 따라 텅스텐 카바이드에 대한 새로운 응용 프로그램이 계속 등장합니다.
- 나노 기술 : 텅스텐 카바이드 나노 입자가 다양한 응용 분야에 대해 탐구되고 있습니다.
-3D 프린팅 : 첨가제 제조의 발전은 복잡한 텅스텐 카바이드 구성 요소를 만들기위한 새로운 가능성을 열고 있습니다.
- 지속 가능한 생산 : 연구는 텅스텐 카바이드를 생산하고 재활용하는보다 환경 친화적 인 방법을 개발하기위한 연구가 진행 중입니다.
결론
텅스텐 카바이드는 전기 전도성을 포함하여 복잡한 특성 세트를 갖는 매혹적인 재료입니다. 순수한 텅스텐 카바이드는 전기적으로 전도성이지만, 대부분의 응용 분야에서 사용되는 시멘트 카바이드는 조성 및 제조 공정에 따라 전도도가 다를 수 있습니다. 경도, 강도 및 열 특성의 독특한 조합은 수많은 산업에서 매우 중요합니다.
우리가 재료 과학의 경계를 계속 추진함에 따라, 텅스텐 카바이드는 여전히 중요한 플레이어로 남아 있으며 응용 프로그램이 지속적으로 발전하고 있습니다. 전기 및 기타 특성을 이해하는 것은 현재 및 미래 기술 모두 에서이 놀라운 재료를 효과적으로 활용하는 데 중요합니다.
자주 묻는 질문
1. 텅스텐 카바이드 자기입니까?
텅스텐 카바이드 자체는 자기가 아닙니다. 그러나, 코발트 또는 니켈 바인더를 함유하는 시멘트 탄화물은 이러한 바인더 재료로 인해 강자성 특성을 나타낼 수있다 [17]. WC-CO 시멘트 탄화물의 자기 투과성은 일반적으로 진공과 비교할 때 (1) [17]에 비해 1.01 내지 약 12 범위의 낮이다.
2. 텅스텐 카바이드의 경도는 다이아몬드와 어떻게 비교됩니까?
텅스텐 카바이드는 매우 어렵고 MOHS 척도에서 약 9 ~ 9.5 순위가 높습니다 [5]. 이것은 가장 잘 알려진 재료 중 하나이지만, 여전히 다이아몬드만큼 어렵지 않으며, 이는 Mohs 척도에서 10 위를 차지합니다. 그러나 Tungsten Carbide의 경도와 강인성의 조합은 종종 특정 응용 분야, 특히 충격 저항이 중요한 경우 다이아몬드보다 더 적합합니다.
3. 금속 알레르기가있는 사람들을 위해 텅스텐 카바이드를 보석에 사용할 수 있습니까?
예, 텅스텐 카바이드 보석류는 종종 저자 극성으로 간주되며 금속 알레르기가있는 사람들에게 적합합니다. 보석에 사용되는 텅스텐 카바이드는 일반적으로 이러한 잠재적 알레르겐이 표면에 노출되지 않는 방식으로 니켈 또는 코발트와 합금되기 때문입니다. 그러나 극도의 민감성을 가진 개인은 텅스텐 카바이드 보석을 착용하기 전에 여전히주의를 기울이고 피부과 전문의와 상담해야합니다 [16].
4. 텅스텐 카바이드의 무게는 다른 금속과 어떻게 비교됩니까?
텅스텐 카바이드는 보석 및 산업 응용 분야에서 일반적으로 사용되는 다른 많은 금속보다 훨씬 밀도가 높습니다. 그것의 비중은 탄소강보다 1.5 ~ 2 배 사이입니다 [14]. 이 고밀도는 텅스텐 카바이드 보석류에게 상당한 프리미엄 느낌을 주지만 산업 응용 분야의 텅스텐 카바이드 구성 요소가 강철보다 무겁다는 것을 의미합니다.
5. 텅스텐 카바이드 재활용이 가능합니까?
그렇습니다. 텅스텐 카바이드는 재활용 할 수 있으며, 텅스텐 카바이드 제품을 되찾고 재활용하는 데 중점을 둔 업계가 증가하고 있습니다. 재활용 과정은 일반적으로 사용 된 텅스텐 카바이드 부품을 분쇄하고 화학적으로 다른 재료와 분리하기 위해 화학적으로 처리하는 것과 관련이 있습니다. 이 재활용 텅스텐을 사용하여 새로운 텅스텐 카바이드 제품을 만들 수 있습니다. 텅스텐 탄화물 재활용은 환경 적으로 유익 할뿐만 아니라 텅스텐의 높은 가치로 인해 경제적으로 유리합니다.
인용 :
[1] https://onlytungstenrings.com/is-tungsten-carbide-conductive/
[2] https://redwoodrings.com/blogs/redwood-rings-blog/are-tungsten-conductive
[3] https://www.hyperionmt.com/en/resources/materials/cement-carbide/thermal-properties/
[4] https://create.vista.com/photos/tungsten-carbide/
[5] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[6] https://www.industrialplating.com/materials/tungsten-carbide-coatings
[7] https://wesltd.com/capabilities/materials/tungsten-carbide/
[8] https://www.zhongbocarbide.com/news/is-tungsten-carbide-a-conductor.html
[9] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html
[10] https://www.itia.info/properties-intermediates/
[11] https://stock.adobe.com/search?k=tungsten+carbide
[12] https://www.linkedin.com/pulse/properties-tungsten-carbide-shijin-lei-2c
[13] https://www.kltcarbideusa.com/tungsten-carbide
[14] https://carbideprocessors.com/pages/carbide-parts/tungsten-carbide-properties.html
[15] https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/72/tungsten_carbide_inserts.jpg?
[16] https://patrickadairdesigns.com/blogs/blog/best-non-conductive-wedding-rings-for-electricians
[17] https://www.linkedin.com/pulse/properties-tungsten-carbide-shijin-lei-2c
[18] https://www.carbideprobes.com/wp-content/uploads/2019/07/tungstencarbidedatasheet.pdf
[19] https://www.shutterstock.com/search/tungsten-metal
[20] https://blog.fullertontool.com/tool-tip-thermal-conductivity-as r- r-materials-vs.-carbide
