텅스텐 카바이드는 어디에서 왔습니까?

컨텐츠 메뉴

● 텅스텐의 기원

>> 역사적 맥락

● 텅스텐 카바이드의 화학 구조

>> 분자 특성

● 텅스텐 카바이드의 생산 공정

>> 텅스텐 광석의 채굴 및 준비

>> 텅스텐 산화물의 감소

>> 기화

>> 소결

>> 품질 관리 및 마무리

● 텅스텐 카바이드의 특성

>> 다른 재료와 비교

● 텅스텐 카바이드의 응용

>> 절단 도구

>> 보석류

>> 산업 기계

>> 군사 신청

● 환경 고려 사항

>> 광업 영향

>> 재활용 잠재력

● 결론

● FAQ

>> 1. 텅스텐 카바이드는 무엇에 사용됩니까?

>> 2. 텅스텐 카바이드는 어떻게 만들어 집니까?

>> 3. 텅스텐은 어디에서 왔습니까?

>> 4. 텅스텐 카바이드의 특성은 무엇입니까?

>> 5. 왜 텅스텐 카바이드가 보석에 인기가 있습니까?

● 인용 :

텅스텐 카바이드 는 탁월한 경도와 내구성으로 유명합니다. 텅스텐과 탄소의 동일한 부분으로 만든 화합물 인 이 재료는 산업 기계, 절단 도구, 보석류, 심지어 갑옷 피어싱 탄약을 포함한 다양한 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 텅스텐 카바이드의 기원 및 생산 공정을 이해하는 것은 현대 기술과 산업에서 그 중요성을 이해하는 데 필수적입니다.

텅스텐의 기원

텅스텐은 1783 년 스웨덴 화학자 칼 빌헬름 쉴레 (Carl Wilhelm Scheele)에 의해 텅스텐 산화물 형태로 발견되었다. 'tungsten '라는 이름은 스웨덴어 단어 'tung sten, '를 의미하는 '무거운 돌입니다. 이 미네랄은 주로 중국, 캐나다 및 포르투갈과 같은 국가에서 채굴되며, 이는 많은 예금이 존재합니다.

역사적 맥락

텅스텐 광업의 역사는 18 세기 후반으로 거슬러 올라가지 만 제 2 차 세계 대전 중에 군사 응용 프로그램에 사용되어 크게 중요 해졌다. 텅스텐의 전략적 중요성으로 인해 추출 방법의 광업 노력과 기술 발전이 증가했습니다.

텅스텐 카바이드의 화학 구조

텅스텐 카바이드 (WC)는 텅스텐 금속이 일반적으로 1400 ℃에서 2000 ℃ 사이의 고온에서 탄소와 반응 할 때 형성된다. 이 반응은 다양한 형태로 추가로 처리 될 수있는 미세한 회색 분말을 생성합니다. 텅스텐 카바이드의 화학적 공식은 텅스텐 대 탄소 원자의 1 : 1 비율을 나타내며, 이는 고유 한 특성에 기여한다.

분자 특성

텅스텐 카바이드의 분자 구조는 경도를 제공하는 결정질 격자로 구성됩니다. 텅스텐과 탄소 원자 사이의 강한 공유 결합은 탁월한 강도와 변형에 대한 저항에 기여한다.

텅스텐 카바이드의 생산 공정

텅스텐 카바이드의 생산에는 몇 가지 주요 단계가 포함됩니다.

텅스텐 광석의 채굴 및 준비

텅스텐 카바이드를 생산하는 첫 번째 단계는 광석에서 텅스텐을 추출하는 것입니다. 광석은 분쇄되고 화학 물질로 처리되어 텅스텐 산화물 (WO₃)을 생성합니다. 이 과정은 여러 단계를 포함합니다.

- 분쇄 : 광석은 작은 조각으로 뭉개집니다.

- 화학 처리 : 화학 물질은 분쇄 된 광석에서 텅스텐 산화물을 추출하는 데 사용됩니다.

- 소성 : 텅스텐 산화물이 불순물을 제거하기 위해 가열됩니다.

텅스텐 산화물의 감소

텅스텐 산화물이 얻어지면, 이는 텅스텐 금속을 생산하기 위해 환원 공정을 겪습니다. 여기에는 수소 또는 탄소가있는 경우 산화물을 가열하는 것이 포함되며, 이는 산소를 제거하고 순수한 텅스텐 뒤에 잎을 남깁니다.

WO ₃+3H ₂→ W +3H ₂O

기화

다음 단계는 순수한 텅스텐 금속이 고온에서 탄소와 혼합되는 기화입니다.

- 혼합 : 텅스텐 분말은 탄소 검은 색 또는 흑연과 혼합됩니다.

- 가열 : 혼합물은 1400 ° C ~ 2000 ° C 범위의 온도에서 용광로에서 가열됩니다.

- 반응 : 텅스텐을 탄소와 결합하여 탄산탄을 형성하는 화학 반응이 발생합니다.

W+C → WC

소결

기화 후, 텅스텐 카바이드 분말은 소결을 겪습니다.

- 프레스 : 파우더는 원하는 모양으로 누릅니다.

- 가열 : 프레스 형 모양은 약 1500 ° C의 용광로에서 가열되어 입자를 함께 융합하여 밀도가 높은 재료를 만듭니다.

품질 관리 및 마무리

일단 소결되면, 텅스텐 카바이드 제품은 품질 관리 점검을 거쳐 업계 표준을 충족시킵니다. 여기에는 경도, 밀도 및 구조적 무결성 테스트가 포함될 수 있습니다. 품질 점검을 통과 한 후 제품을 접지하거나 연마하여 응용 프로그램에 필요한 특정 마감을 달성 할 수 있습니다.

텅스텐 카바이드의 특성

텅스텐 카바이드에는 몇 가지 놀라운 특성이 있습니다.

- 경도 : MOHS 척도에서 8 ~ 9 사이에 있으며 가장 어려운 재료 중 하나입니다.

- 밀도 : 강철보다 약 두 배입니다.

- 내마모성 : 마모에 대한 저항은 도구 및 산업 응용 분야 절단에 이상적입니다.

- 부식 저항 : 텅스텐 카바이드는 부식에 대한 탁월한 저항성을 나타내며, 이는 다양한 환경에서 수명을 연장합니다.

다른 재료와 비교

세라믹 또는 강철 합금과 같은 다른 단단한 재료와 비교할 때, 텅스텐 카바이드는 경도와 함께 우수한 인성으로 인해 눈에.니다. 도자기는 텅스텐 카바이드보다 어려울 수 있지만 더 부서 지기도합니다. 따라서 스트레스 하에서 골절 될 수 있습니다.

텅스텐 카바이드의 응용

텅스텐 카바이드의 고유 한 특성은 다양한 응용 분야에 적합합니다.

절단 도구

텅스텐 카바이드의 가장 중요한 용도 중 하나는 드릴, 톱날 및 밀링 커터와 같은 절단 도구입니다. 경도를 통해 이러한 도구는 다른 재료로 만든 것보다 날카로운 가장자리를 더 오래 유지할 수 있습니다.

보석류

텅스텐 카바이드는 보석 제작에서 점점 더 인기를 얻었으며, 특히 긁힘 방지 특성과 현대적인 외관으로 인해 웨딩 밴드와 패션 링에 대해 점점 인기를 얻었습니다.

산업 기계

산업 환경에서 텅스텐 카바이드는 베어링, 밸브 및 노즐과 같이 내마모성이 높은 다양한 구성 요소에 사용됩니다.

군사 신청

밀도와 경도로 인해 텅스텐 카바이드는 갑옷 피어싱 탄약 및 보호 장비와 같은 군용 응용 프로그램에 사용됩니다.

환경 고려 사항

많은 산업 공정과 마찬가지로, 텅스텐 카바이드의 광업 및 생산은 환경 적 영향을 미칩니다.

광업 영향

채굴 작업은 책임감있게 관리되지 않으면 서식지 파괴와 오염으로 이어질 수 있습니다. 보다 지속 가능한 관행을 채택하기위한 업계 내에서 노력이 이루어지고 있습니다.

재활용 잠재력

텅스텐 카바이드는 우수한 재활용 잠재력을 가지고 있습니다. 낡은 도구는 텅스텐과 코발트를 회수하는 특수 공정을 통해 유용한 원료로 재활용 할 수 있습니다 (존재하는 경우).

결론

결론적으로, 텅스텐 카바이드는 텅스텐 광석의 채굴과 일련의 화학 공정에서이를이 믿을 수 없을 정도로 내구성있는 물질로 변환하는 일련의 화학 공정에서 비롯됩니다. 경도, 밀도, 내마모성 및 다양성의 독특한 조합은 커팅 도구에서 세련된 보석 조각 생성에 이르기까지 여러 산업에서 매우 중요합니다. 기술 발전과 산업이 발전함에 따라 텅스텐 카바이드와 같은 고성능 재료에 대한 수요는 계속 증가 할 것입니다.

FAQ

1. 텅스텐 카바이드는 무엇에 사용됩니까?

텅스텐 카바이드는 주로 절단 도구, 산업 기계 구성 요소, 보석류 (특히 링) 및 경도와 내구성으로 인한 군용 응용 프로그램에 사용됩니다.

2. 텅스텐 카바이드는 어떻게 만들어 집니까?

텅스텐 카바이드는 고온 (1400 ° C ~ 2000 ° C)에서 탄소로 텅스텐 금속을 가열 한 후 소결을하여 고체 물질을 형성함으로써 만들어집니다.

3. 텅스텐은 어디에서 왔습니까?

텅스텐은 중국, 캐나다 및 포르투갈과 같은 국가에서 주로 채굴 된 Wolframite 및 Scheelite와 같은 미네랄에서 나옵니다.

4. 텅스텐 카바이드의 특성은 무엇입니까?

텅스텐 카바이드는 탁월한 경도 (MOHS 규모의 8-9), 고밀도 (강철 2 배), 우수한 내마모성 및 부식 저항으로 유명합니다.

5. 왜 텅스텐 카바이드가 보석에 인기가 있습니까?

텅스텐 카바이드는 금이나은과 같은 전통적인 금속에 비해 내구성이 뛰어나고 스크래치에 강력하기 때문에 보석류에 인기가 있습니다.

인용 :

[1] https://heegermaterials.com/blog/90_how-is-tungsten-carbide-made-.html

[2] https://www.vedantu.com/chemistry/tungsten-carbide

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide

[4] https://edu.rsc.org/magnificent-molecules/tungsten-carbide/3008556.article

[5] https://todaysmachiningworld.com/magazine/how-it-making-making-tungsten-carbide-cutting-tools/

[6] https://scienceinfo.com/tungsten-carbide-properties-applications/

[7] https://repository.up.ac.za/bitstream/handle/2263/24896/03chapter3.pdf?sectionem=4

[8] https://konecarbide.com/what-is-tungsten-carbide/

[9] https://www.youtube.com/watch?v=wqwc5-mg4b4