컨텐츠 메뉴
● 텅스텐 카바이드 소개
● 텅스텐 카바이드의 합성
● 텅스텐 카바이드의 물리적 특성
● 화학적 특성 및 반응성
● 텅스텐 카바이드의 응용
● 시멘트 텅스텐 카바이드
● 텅스텐 카바이드의 재활용
● 안전 고려 사항
● 산업 응용 분야
● 결론
● FAQ
>> 1. 텅스텐 카바이드의 경도는 무엇입니까?
>> 2. 텅스텐 카바이드는 어떻게 합성됩니까?
>> 3. 텅스텐 카바이드의 주요 응용 분야는 무엇입니까?
>> 4. 텅스텐 카바이드는 산과 반응합니까?
>> 5. 텅스텐 탄화물을 처리 할 때 어떤 안전 예방 조치를 취해야합니까?
● 인용 :
탁월한 경도와 내구성으로 유명한 텅스텐 카바이드는 텅스텐과 탄소의 화합물입니다. 절단 도구, 내마비 부품 및 마모에 대한 강도와 저항성이 중요하는 기타 응용 프로그램에 널리 사용됩니다. 반응성을 이해합니다 텅스텐 카바이드는 다양한 산업 공정에서 안전한 취급 및 효과적인 사용에 필수적입니다.
텅스텐 카바이드 소개
텅스텐 카바이드 (WC)는 융점이 약 2870 ° C이고 끓는점은 6000 ° C 인 조밀 한 금속 유사 물질입니다. 530 ~ 700 GPA 범위의 젊은 모듈러스가있는 강철보다 약 3 배입니다. 텅스텐 카바이드는 또한 강철보다 두 배나 밀도가 높으며 밀도는 약 15.63 g/cm²
텅스텐 카바이드의 합성
텅스텐 카바이드는 몇 가지 방법을 통해 합성 될 수 있습니다.
1. 텅스텐의 탄소 반응 : 이것은 1400 ° C에서 2000 ° C의 온도에서 탄소로 텅스텐 금속을 가열하는 것을 포함합니다.
2. 텅스텐 트라이 옥스 (Tungsten trioxide)와의 반응 (WO₃) : WO₃는 900 ℃에서 흑연으로 또는 670 ℃에서 수소에서 반응 한 후, 1000 ℃에서 아르곤에서 기화 할 수있다.
3. 화학 증기 증착 (CVD) : 방법에는 텅스텐 헥사 클로라이드와 메탄 및 670 ℃에서 수소를 반응 시키거나 350 ℃에서 메탄올 및 수소로 텅스텐 헥사 플루오 라이드를 포함한다.
텅스텐 카바이드의 물리적 특성
텅스텐 카바이드는 물리적 특성으로 유명합니다.
- 경도 : MOHS 척도에서 약 9.0에서 9.5로 순위가 매겨지며 Vickers 경도는 약 2600입니다.
- 열 전도도 : 열 전도도는 110 w/(m · k)입니다.
- 열 팽창 : 열 팽창 계수는 5.5 μm/m · k입니다.
화학적 특성 및 반응성
텅스텐 카바이드는 몇 가지 주목할만한 화학적 특성을 나타냅니다.
- 산화 : 500-600 ° C에서 산화되기 시작합니다.
- 용해도 : 물에 불용성이지만 질산과 수경 유산의 혼합물에 가용성이 있습니다.
- 반응성 : 실온에서 불소와 400 ° C 이상의 염소와 격렬하게 반응합니다.
텅스텐 카바이드의 응용
경도와 내마모성으로 인해 텅스텐 카바이드가 사용됩니다.
- 절단 도구 : 드릴, 톱날 및 밀링 도구.
-내장 내성 부품 : 노즐, 베어링 및 마모 방지 코팅.
- 보석 : 내구성으로 인해 웨딩 밴드 및 기타 보석에 사용됩니다.
시멘트 텅스텐 카바이드
종종 바인더로 코발트와 혼합 된 시멘트 텅스텐 카바이드는 경도를 유지하면서 인성을 향상시키는 데 사용됩니다. 이 복합재는 산업 도구에 널리 사용됩니다.
텅스텐 카바이드의 재활용
텅스텐 카바이드의 재활용은 수명주기의 중요한 측면입니다. 효과적인 방법 중 하나는 산화 공정이며, 이는 폐 스텐 카바이드와 산소와 반응하여 텅스텐 및 코발트 산화물을 형성하는 것입니다. 그런 다음이 산화물은 알칼리로 처리하여 수용성 나트륨 텅스테이트를 생성하며, 이는 고체 코발트 산화 코발트로부터 분리 될 수있다. 이 방법은 폐기물을 줄이고 귀중한 텅스텐 자원을 보존하기 때문에 효율적이고 환경 친화적입니다 [2] [7].
안전 고려 사항
텅스텐 카바이드를 처리하려면 특정 화학 물질과의 잠재적 반응성과 경도로 인해주의를 기울여야하며, 이로 인해 부상하면 부상을 입을 수 있습니다. 근로자는 노출을 방지하기 위해 호흡기, 장갑 및 안전 안경을 포함한 보호 장비를 사용해야합니다. 환기 시스템은 먼지 흡입을 최소화하기 위해 사용해야하며 오염 된 의류는 매일 변경되어야합니다 [4].
산업 응용 분야
텅스텐 카바이드는 탁월한 특성으로 인해 다양한 산업에서 사용됩니다.
- 항공 우주 및 항공 : 텅스텐 카바이드 코팅은 임계 엔진 부품을 마모와 침식으로부터 보호합니다 [5].
- 석유 및 가스 생산 : 내마모성 및 부식 보호를 제공하여 드릴링 장비 및 생산 부품의 수명을 연장합니다 [5].
- 제조 : 운영 효율성을 향상시키기 위해 도구 절단 및 마모 구성 요소에 사용됩니다 [5].
결론
텅스텐 카바이드는 광범위한 응용 분야를 갖춘 매우 단단하고 다재다능한 재료입니다. 특히 불소 및 염소와의 반응성은 신중한 취급이 필요합니다. 합성, 물리적 특성 및 화학적 행동을 이해하는 것은 다양한 산업에서의 사용을 최적화하는 데 중요합니다.
FAQ
1. 텅스텐 카바이드의 경도는 무엇입니까?
텅스텐 카바이드의 MOHS 경도는 9.0 ~ 9.5이고 Vickers 경도는 약 2600입니다.
2. 텅스텐 카바이드는 어떻게 합성됩니까?
텅스텐 카바이드는 Tungsten을 고온에서 탄소와 반응하여, Tungsten Trioxide를 흑연으로 또는 화학 기상 증착 방법을 사용하여 합성 할 수 있습니다.
3. 텅스텐 카바이드의 주요 응용 분야는 무엇입니까?
텅스텐 카바이드는 주로 경도와 내구성으로 인해 절단 도구, 내마비 부품 및 보석류에 사용됩니다.
4. 텅스텐 카바이드는 산과 반응합니까?
텅스텐 카바이드는 대부분의 산에서 불용성이지만 질산과 수중 플루오르 산의 혼합물에 의해 용해 될 수있다.
5. 텅스텐 탄화물을 처리 할 때 어떤 안전 예방 조치를 취해야합니까?
텅스텐 카바이드를 처리 할 때는 보호 장비를 착용하고 불소 나 염소에 노출되는 것이 중요합니다.이 물질과 격렬하게 반응 할 수 있습니다.
인용 :
[1] https://repository.up.ac.za/bitstream/handle/2263/24896/04chapter4.pdf?sectence=5
[2] https://www.carbide-part.com/blog/oxidation-recycling-tungsten-carbide/
[3] https://www.zhongbocarbide.com/does-tungsten-carbide-react-with-anything.html
[4] https://www.safetyandhealthmagazine.com/articles/work-safely-with-tungsten-carbide-2
[5] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[6] https://cameochemicals.noaa.gov/chemical/21205
[7] https://www.carbide-products.com/blog/oxidation-recycling-tungsten-carbide/
[8] https://www.techmet-carbide.com/customer/content%20pages/resources%20page/sds.pdf
[9] https://www.samaterials.com/content/application-of-tungsten-in-modern-industry.html
[10] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[11] https://www.frontiersin.org/journals/materials/articles/10.3389/fmats.2021.645612/full
[12] https://www.webelements.com/tungsten/chemistry.html
[13] https://int-enviroguard.com/blog/tungsten-carbide-exposure-ey-your- at-risk/
[14] https://www.carbide-part.com/blog/comprehensive-analysis-o-s-adungsten-carbide-applications/
[15] https://www.refractorymetal.org/tungsten-carbide-uses-properties.html
[16] https://www.retopz.com/understanding-the-oxidation-resistance-of-tungsten-carbide-an-explanatory-overview/
[17] https://nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/1960.pdf
[18] https://www.ipsceramics.com/wp-content/uploads/2022/01/hsds-14-tungsten-carbide-issue-1.pdf
[19] https://eurobalt.net/blog/2022/03/28/all-the-applications-of-tungsten-carbide/
[20] https://www.axcelis.com/wp-content/uploads/2019/02/hsieh_iit2016.pdf
