Мазмун менюсу
● Тармактын катуулугун эмне аныктайт?
>> Тармак катууларынын негизги касиеттери
● Вольф менен карбиддин атомдук структурасы
>> 1. алты бурчтуу (α-WC) структурасы
>> 2. Кубик (β-WC) Түзүмү
>> Байланыш мүнөздөмөлөрү: Ковалент vs. Металл
● Физикалык жана химиялык касиеттери
>> Жылуулук жана химиялык туруктуулук
● Синтез жана өндүрүш
>> 1. Порошок өндүрүшү
>> 2. Синтеринг
● Тармактын түзүлүшүн колдонот
>> 1 кесүү жана бургулоо шаймандары
>> 2. Туруктуу жыпар жыт
>> 3. Температура компоненттери
>> 4. Керектөөчү буюмдар
● Салыштырмалуу анализ: WC vs. Башка тармак катуу катуулары
>> Окшоштуктар
>> Айырмачылыктар
● Корутунду
● FAQ
>> 1
>> 2. Эмне үчүн вольфлдин карбиддик тармактын катмар болгонуна карабастан, электр энергиясын жүргүзөт?
>> 3
>> 4. Вольфрамка карбидге кайсы тармактар таянат?
>> 5. Велосипеддин карбиддин синтези келтирилген?
● Шилтемелер:
Тункстан карбид (WC) - бул өзүнүн укмуштай катуулугу, жогорку эрүү чекитине жана өнөр жай араздашуулары үчүн керамикалык кошулма. Анын уникалдуу атомдук түзүлүшү жана чектөө мүнөздөмөлөрү анын классификациясы тармак катары классификациясы жөнүндө талашып-тартышты. Бул макалада анын түзүмдүк касиеттери изилдейт, алмаз сыяктуу классикалык тармак катуу заттарына салыштырмалуу анын синтез ыкмаларын текшерип, анын жүрүм-туруму жана арыздары жөнүндө жалпы суроолорду карап чыгат.
Тармактын катуулугун эмне аныктайт?
Ошондой эле, коваленттик тармактар деп аталган тармак катуу заттар деп аталат, ал жерде атомдордун коваленттик байланыштары тарабынан үч өлчөмдүү тор менен байланышкан материалдар. Бул структуралар дискреттик молекулалар жок жана локалдаштырылган электрондорго байланыштуу жергиликтүү эрүү чекиттерин, катуулугун жана начар электр өткөрүмдүүлүгүн чагылдырат. Классикалык мисалдар төмөнкүлөрдү камтыйт:
- Алмаз: Тетраэдрдик көмүртек тор (1А сүрөт).
- кварц (Sio₂): кремний-кычкылтек тетраэдринин алкагы.
- Силикон карбид (SIC): Силикон жана көмүртек атомдору бар бриллиант сыяктуу түзүлүш.
Тармак катууларынын негизги касиеттери
- жогорку эрүү чекиттери (мисалы, алмаз сублими 3500 ° C).
- катаал коваленттик байланыштардан улам өзгөчө катуулук.
- электр өткөргүчтүклөө (π-электрон).
- Минималдуу табиятынын эң аз пластикалык деформациясы стресске кабылат.
Вольф менен карбиддин атомдук структурасы
Түзөтүүчү карбид эки баштапкы формада кристаллдашат,
1. алты бурчтуу (α-WC) структурасы
Термодинамикалык жактан туруктуу α-фаза жөнөкөй алты бурчтуу торду кабыл алат (1b сүрөт):
- Таза жыпар жыттуу катмарлар пайда болот.
- көмүртек атомдору Тригоналдык призмалык интерстивдүү органдардын 50% ээлейт, 1: 1ди түзүү.
- Ар бир вольфрам атомун алты көмүртектин кошунасына (байланышынын узактыгы: 220 PM).
Бул иш-чара 3D коваленттик тармакка окшош, алмазга окшош, бирок кезектеги металл-көмүртек катмарлары бар.
2. Кубик (β-WC) Түзүмү
Метастс β-фазасы туздуу туз (NACL) структурасы бар:
- Унчукпай, кургактоочу жана көмүртек атомдору кезектеги бет борборунда кубок кызмат орундарын ээлейт.
- Бул фаза 2500 ° Cдан жогору, бирок муздатуу учурунда α-WCге алмаштырылат.
Байланыш мүнөздөмөлөрү: Ковалент vs. Металл
Коваленттик байланыштар α-WC, тымызын металлдык сапаттар пайда болот:
- Partial electron delocalization: Overlapping d-orbitals of tungsten allow limited electron mobility, yielding electrical resistivity (~0.2 μΩ·m) closer to metals than ceramics.
- Курамдашмелердеги кескиндиктер: Таза WC сынык, бирок кобальт (CO) байланышуучуларды кошуу пластикалык деформацияга стресстен арылууга мүмкүндүк берет.
Физикалык жана химиялык касиеттери
Тункстан карбиддер керамикалык жана металлдык касиеттерге аралашып кетишти:
| Кыймылсыз мүлк |
карбид |
Дайманд |
вольфный |
| Катуулук (Мох) |
9.0-9.5 |
10 |
4-4.5 |
| Эритинг Пойнт (° C) |
2,870 |
3,500 (сублимес) |
1,425-1,520 |
| Электрдик каршылыктын (μω · m) |
0.2 |
~ 10⊃1; ⊃2; |
0.15 |
| Жылуулук өткөрүмдүүлүгү (w / m am) |
110 |
900-2,300 |
50 |
| Кысуу күчү (GPA) |
6.76 |
110 |
0.25-0,35 |
Жылуулук жана химиялык туруктуулук
- кычкылдануу үчүн каршылык: абада туруктуу абада туруктуу; 500-600 ° C чейин; WO₃ жана CO₂ формаларын 600 ° C жогору.
- кислотанын каршылыгы: гидрочу жана сульфурик кислоталарына инерттүү, бирок HF / HNO® аралашмаларында эрийт.
Синтез жана өндүрүш
Туштардын карбид эки этапта синтезделген:
1. Порошок өндүрүшү
- Түздөн-түз карбуризация: вольфрам порошогу 800-2000 ° С көмүртек кара менен реакция кылат:
W + CδWC
- Газ-фазалык методдор: химиялык буу чөкмө (CVD) Жамгыр үчүн ультра айып порошокторун жаратат.
2. Синтеринг
Порошоктор кобальт менен аралаштырылат (3-30 wt.%) Жана тыгыз курамдыктарды түзүү үчүн 1300-1500 ° C (2-сүрөт). Cobalt WC бүртүкчөлөрүнүн ортосундагы боштуктарды толтуруу жана катаалдыкты күчөтүү.
Тармактын түзүлүшүн колдонот
Күлкү карбидиндин коваленттик торунун өнөр жай үстөмдүгүн колдойт:
1 кесүү жана бургулоо шаймандары
- WC-Co курамында иштеп жаткан индустрияны басымдуулук кылат.
- Superior What Reistance эритмелердин жана курамдыктардын жогорку ылдамдыктагы кескин кесүүсүн камсыз кылат (3-сүрөт).
2. Туруктуу жыпар жыт
- жогорку ылдамдык кычкылтек күйүүчү майы (HVOF) Аэрозоса компоненттеринде WC-CO камтыган кендерин чачыңыз.
- Алмазга окшогон көмүртек (DLC) WC NanoPartices кыймылдаткычын өркүндөтүү.
3. Температура компоненттери
- Ракета штрицион лайнерлери: WC'дин жылуулук туруктуулугу пропульсиянын түпкү туруулары (> 2,000 ° C).
- Ядролук реактор калканы: WC-B₄C курамы нейтрон нурлануусун бөгөттөө.
4. Керектөөчү буюмдар
- Зергер буюмдар: Сынган WC шакекчелери платинадан же алтындан артык тырмактарга каршы турушат.
- Спортинг товарлары: WC-TIPLED GOLF CLUBLS жана велосипед педалдары узактыгын жакшыртат.
Салыштырмалуу анализ: WC vs. Башка тармак катуу катуулары
Окшоштуктар
- 3D коваленттик байланыш түзүмдүк кынтыксыздыгын аныктайт.
- Жогорку катуулук пластикалык деформацияга каршы келет.
Айырмачылыктар
- Электр өткөргүчүсү: WC электр энергиясын өткөрөт; Алмаз менен кварц болбойт.
.
Корутунду
Тункстелстен карбид өзүнүн өз ара байланышкан тордун кесепетинен тармак катмар катары талапкерлигин алат. Бирок, анын металлдык деңгээлдеги электр өткөрүлүшү жана курама формасында ылайыкташуу салттуу керамикалык классификациялоо. Бул эки сапаттардын атомдук түзүлүшүндө жана өндүрүштүк инновациялар менен өндүрүштүк инновациялар менен өндүрүштүк инновациялар, экстремалдык жактан узак мөөнөттүү жана тактык талап кылган тармактар боюнча табылгыс кылат.
FAQ
1
Күргүнгөн карбид - коваленттик байланыш менен керамика. Бирок, ал көбүнчө гибриддик касиеттерин көрсөткөн Cermets түзүүчү коңурмаларды түзүү үчүн металлдык байланыштар менен биригишет.
2. Эмне үчүн вольфлдин карбиддик тармактын катмар болгонуна карабастан, электр энергиясын жүргүзөт?
Анын алты бурчтуу торлору графитке окшош жарым-жартылай конфелдикташтырууга мүмкүнчүлүк берет. Валюталардын д-orbitals биригип, электрдик мобилдүүлүктү жеңилдетет, ал эми металлдарга каршы турак жайга каршы туруу.
3
WC (Мох 9.0-9.5) бриллиант (Мох 10) караганда бир аз жумшак, бирок Корунд (Сапфир / Руби).
4. Вольфрамка карбидге кайсы тармактар таянат?
Кесүү куралдары, эскилиги жеткен жыпар жыттарды жана жогорку температура компоненттери үчүн тоо-кен, аэрозсос жана өндүрүштүк пайдалануу.
5. Велосипеддин карбиддин синтези келтирилген?
WC порошогуч менен тикелей карбуризация 1,400-2000 ° C темирин түздү. Cobalt Binders менен тазалоо тыгыз курамдыктарды жаратат.
Шилтемелер:
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[2] https://www.vedantu.com/chemisty/tungten-carbide
[3] https://ssp//ssp/ctioninfo.com/tungten-carbide- жактоочулары-пликациялар/
[4] https://www.istockphoto.com/photos/ttungtenten-carbide
[5] http://www.chinatungsten.com/tungtenten-carbide/progesti-th-tungsten-carbide.html
[6] https://www.linde-amt.com/reSource-library/article-tlicsticles/tungten-carbide
[7] https://www.refrafractorymetal.org/tungsten-carbide-uses-properties.html
[8] https://www.freepik.com/free-potos-vectors/tungten-carbide
[9] https://en.wikipedia.org/wiki/File:Alpha_tungsten_carbide_crystal_structure.jpg
[10] https://lodricricroxxci.wordpress.com/35-2//
[11] https://www.doubtnut.com/qna/12974648
[12] http://www.tungsten-carbide.com.cn
[13] https://periodicable.com/elements/074/pictures.html
