컨텐츠 메뉴
● 경도 대 강도 : 기술 고장
● 응용 프로그램 : 산업 별 지배
>> 다이아몬드
>> 텅스텐 카바이드
● 비용, 윤리 및 지속 가능성
● 극한 조건에서의 성능
>> 열 안정성
>> 화학 저항
● 특수 도구 비교 : 치과 용 버
● 초과 물질의 혁신
● 결론
● FAQ
>> 1. 탄산화물이 다이아몬드를 통해 드릴 수 있습니까?
>> 2. 고속 가공에 어떤 재료가 더 나은가?
>> 3. 코발트 바운드 탄화물에 대한 친환경 대안이 있습니까?
>> 4. 합성 다이아몬드가 제조에서 트랙션을 얻는 이유는 무엇입니까?
>> 5. 탄수화물 보석류가 새겨질 수 있습니까?
● 인용 :
텅스텐 카바이드 및 다이아몬드는 산업 및 상업용 응용 분야의 특정 영역을 지배하는 물질 과학의 정점을 나타냅니다. 다이아몬드는 가장 어려운 천연 물질로 남아 있지만 (Mohs 10) 텅스텐 카바이드 (MOHS 9-9.5)는 골절 강인성과 실용적인 내구성이 뛰어납니다. 이 기사는 기술 비교 및 실제 사용 사례에 의해 지원되는 속성, 응용 프로그램, 비용 역학 및 산업 별 장점을 탐구합니다.
경도 대 강도 : 기술 고장
- 다이아몬드 : 사면체 탄소 격자는 비교할 수없는 긁힘 저항 (MOHS 척도 10)을 부여하여 보석 및 도자기와 같은 초 하드 재료의 정밀 절단에 대해 대체 할 수 없습니다 [1] [4].
- 텅스텐 카바이드 : 육각 구조의 텅스텐과 탄소 원자로 구성되어 9-9.5의 MOHS 경도와 1,500-1,800 HV의 Vickers 경도를 달성합니다 [2] [10]. 다이아몬드보다 부드럽지만 극도의 압력으로 변형에 저항합니다.
- 골절 강인성 : 텅스텐 카바이드 (12 mpa · m⊃1;/⊃2;)는 다이아몬드 (5.5 mpa · m⊃1;/⊃2;)를 능가하여 산산이 부서지지 않고 충격을 견딜 수있게합니다 [4] [13].
- 인장 강도 : 750 MPa에서 탄화물은 산업용 공구와 같은 하중 부유 응용 분야에서 다이아몬드 (350 MPa)보다 우수합니다 [1] [10].
응용 프로그램 : 산업 별 지배
다이아몬드
1. 정밀 절단 및 연삭
-다이아몬드 팁 블레이드는 미크론 수준의 정확도를 가진 유리, 세라믹 및 복합 재료를 자릅니다 [2] [14].
-Polyrystalline Diamond (PCD) 드릴 비트는 항공 우주 복합 시추를 지배하여 카바이드에 비해 분리를 30% 감소시킨다 [2] [6].
2. 고성능 전자 제품
- 합성 다이아몬드 방열판은 2,200 w/m · k의 열 에너지를 소산하여 반도체 및 레이저 시스템에 중요합니다 [6] [16].
3. 고급 보석
- 천연 다이아몬드는 약혼 반지와 시계의 광채와 긁힘 저항에 대해 타의 추종을 불허합니다 [1] [8].
텅스텐 카바이드
1. 산업 기계
-밀링 및 드릴링 : 카바이드 엔드 밀스 밀스는 금속, 플라스틱 및 목재를 3 배의 강철 도구 속도로 갈아 입고 비정형 재료의 다이아몬드 코팅 된 대안보다 25 배 더 긴 도구 수명이 있습니다 [3] [15].
- 건축 : 카바이드 팁 철거 블레이드는 뒤틀지 않고 철근 콘크리트와 아스팔트를 자릅니다 [8] [9].
2. 의료 및 치과 도구
- 카바이드 수술 버스는 뼈와 조직을 효율적으로 제거하는 반면, 치과 용 버는 구멍이 다이아몬드 변이체보다 50% 더 빠른 구멍을 준비합니다 [5] [8].
- 보철물 : 카바이드 관절은 부식성으로 인해 10 년 이상의 매일 마모를 견뎌냅니다 [10] [15].
3. 소비재
- 보석 : 세련된 텅스텐 링은 수십 년 동안 광택을 유지하여 다이아몬드 등가보다 90% 저렴합니다 [1] [8].
- 스포츠 장비 : 트레킹 극 팁과 낚시 무게는 탄화물의 밀도와 내마모성을 활용합니다 [3] [8].
비용, 윤리 및 지속 가능성
| 기능 기능 |
다이아몬드 버스 |
텅스텐 카바이드 버 |
| 경도 |
10 (Mohs) |
9.5 (Mohs) |
| 절단 속도 |
느리고 정밀 중심 |
2 배 빠른 재료 제거 |
| 수명 |
50–100 사용 |
200–300 사용 |
| 비용 |
버 당 $ 5- $ 20 |
BUR 당 $ 15- $ 50 |
- 다이아몬드 : 실험실 자란 대안은 환경 피해를 줄이지 만 높은 에너지 입력 (HPHT 합성을 위해 1,500 ° C 및 55,000 대기)이 필요합니다 [6] [13].
-Tungsten Carbide : 코발트 바인더는 윤리적 문제를 제기하지만 니켈이 결합 된 대안은 친환경 솔루션을 제공합니다 [10] [13].
극한 조건에서의 성능
열 안정성
- 다이아몬드 : 산소에서 700 ° C 이상의 저하, 고열 가공의 사용을 제한한다 [6] [13].
-Tungsten Carbide : 항공 우주 터빈 코팅에 이상적으로 1,200 ° C까지의 무결성을 유지합니다 [10] [16].
화학 저항
- 카바이드는 산, 알칼리 및 바닷물 부식에 저항하여 해양 시추에서 다이아몬드를 능가합니다 [10] [14].
- 다이아몬드의 불활성은 화학 증기 증착 (CVD) 공정에 이상적입니다 [6] [16].
특수 도구 비교 : 치과 용 버
| 기능 |
다이아몬드 버스 |
텅스텐 카바이드 버 |
| 경도 |
10 (Mohs) |
9.5 (Mohs) |
| 절단 속도 |
느리고 정밀 중심 |
2 배 빠른 재료 제거 |
| 수명 |
50–100 사용 |
200–300 사용 |
| 비용 |
버 당 $ 5- $ 20 |
BUR 당 $ 15- $ 50 |
- 다이아몬드 : 에나멜 형성 및 섬세한 절차에 이상적이다 [5].
- 카바이드 : 근관 및 금속 크라운 조정에 선호됩니다 [5] [8].
초과 물질의 혁신
1. 합성 다이아몬드 복합재
- Element Six와 같은 회사는 화강암 채굴에서 마지막 30% 더 긴 드릴 비트에 대한 다이아몬드의 경도와 카바이드의 강인성을 결합합니다 [6] [14].
2. 나노 코팅 탄화물 도구
- 탄화물 기판의 CVD 다이아몬드 코팅은 마찰을 40%감소시켜 알루미늄 가공의 수명을 향상시킵니다 [6] [16].
결론
다이아몬드는 가장 어려운 재료로 남아 있지만, 텅스텐 카바이드의 균형 잡힌 강도, 열 탄력성 및 비용 효율성은 대부분의 산업 응용 분야에서 더 강력한 선택입니다. 하이브리드 재료의 혁신은 계속해서 그들의 역할을 흐리게하지만, 결정은 궁극적으로 특정 요구에 달려 있습니다.
- 정밀, 럭셔리 또는 초고속 재료 처리를 위해 다이아몬드를 선택하십시오.
-대형 기계, 의료 도구 및 예산에 민감한 프로젝트를위한 탄화물을 선택하십시오.
FAQ
1. 탄산화물이 다이아몬드를 통해 드릴 수 있습니까?
다이아몬드의 경도는 카바이드가 긁히거나 절단되는 것을 방지하지만, 다이아몬드 코팅 탄산화물 도구는 전문화 된 작업을 위해 존재합니다 [2] [14].
2. 고속 가공에 어떤 재료가 더 나은가?
텅스텐 카바이드는 열 안정성으로 인해 높은 RPM을 더 잘 처리하는 반면, 다이아몬드 도구는 과열을 방지하기 위해 냉각수가 필요합니다 [6] [13].
3. 코발트 바운드 탄화물에 대한 친환경 대안이 있습니까?
예. 니켈과 철 바인더는 충돌 광물에 대한 의존도를 감소시켜 전통적인 탄화물 성능의 90%를 유지합니다 [10] [13].
4. 합성 다이아몬드가 제조에서 트랙션을 얻는 이유는 무엇입니까?
실험실에서 자란 다이아몬드는 윤리적 생산 혜택으로 30% 저렴한 비용으로 천연 자연과 동일한 특성을 제공합니다 [6] [16].
5. 탄수화물 보석류가 새겨질 수 있습니까?
예. 카바이드의 경도는 전통적인 기계식 조각에 저항하기 때문에 레이저 조각은 가장 잘 작동합니다 [8] [10].
인용 :
[1] https://www.tungstenringsco.com/blog/2023/06/tungsten-vs-diamond/
[2] https://telconpcd.com/pcd-vs-carbide-who-has-better-tool-value/
[3] https://www.carbide-usa.com/top-5-uses-for-tungsten-carbide/
[4] https://www.carbide-part.com/blog/tungsten-carbide-hardness-vs-diamond/
[5] https://www.burdental.com/blog/comparison-of-dental-diamond-burs-and-tungsten-carbide-burs
[6] https://www.azom.com/article.aspx?articleid=18664
[7] https://letsemabd.co.za/pages/tungsten-vs-diamond.asp
[8] https://www.tungco.com/insights/blog/5-tungsten-carbide-applications/
[9] https://triaticinc.com/blog/the-difference-between-diamond-core-bits-carbide/
[10] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[11] https://www.drillbitwarehouse.com/the-difference-between-carbide-and-diamond-burrs/
[12] https://www.reddit.com/r/metalworking/comments/cmjweu/can_tungsten_carbide_or_diamond_grit_cutting/
[13] https://www.carbide-products.com/blog/tungsten-carbide-hardness-vs-diamond/
[14] https://www.corediamtools.com/diamond-tools/diamond-core-bits-vs-carbide.html
[15] https://www.azom.com/article.aspx?articleid=1203
[16] https://www.johncrane.com/en/resources/blog/2022/john-crane-diamond-improves-operational-performance-on-tungsten-carbide-substrate
[17] https://www.cnczone.com/forums/metalwork-discussion/226048-quot-machine-quot-tungsten-carbide.html
[18] https://gdptooling.com/diamond-v-carbide-comparing-the-costs/
[19] https://www.reddit.com/r/tools/comments/18yb0p4/whats_the_the_best_way_to_cut_into_granite_diamond_or/
