Menu Kandungan
● Pengenalan kepada Tungsten dan Tungsten Carbide
>> Tungsten
>> Tungsten Carbide
● Perbandingan kekerasan
>> Skala kekerasan
● Aplikasi Tungsten dan Tungsten Carbide
>> Aplikasi Tungsten
>> Aplikasi Tungsten Carbide
● Proses pembuatan
>> Pengikat di Tungsten Carbide
● Perbandingan sifat fizikal
● Aplikasi lanjutan dan inovasi
>> Industri Aeroangkasa
>> Aplikasi perubatan
>> Kesan alam sekitar
● Cabaran dan perkembangan masa depan
● Kesimpulan
● Soalan Lazim
>> 1. Apakah perbezaan utama kekerasan antara tungsten dan tungsten carbide?
>> 2. Apakah pengikat biasa yang digunakan dalam karbida tungsten?
>> 3. Apakah aplikasi tipikal karbida tungsten?
>> 4. Bagaimana tungsten karbida dihasilkan?
>> 5. Adakah karbida tungsten lebih mahal daripada tungsten?
● Petikan:
Tungsten dan Tungsten Carbide kedua -duanya terkenal dengan kekerasan dan ketahanan mereka yang luar biasa, menjadikannya bahan penting dalam pelbagai aplikasi perindustrian. Walau bagaimanapun, apabila membandingkan kedua -dua bahan ini, soalan asas timbul: Adakah karbida lebih keras daripada tungsten? Artikel ini akan menyelidiki sifat, aplikasi, dan perbezaan antara tungsten dan Tungsten Carbide , memberikan pemahaman yang komprehensif tentang kekerasan dan kegunaan mereka.
Pengenalan kepada Tungsten dan Tungsten Carbide
Tungsten
Tungsten adalah elemen kimia dengan nombor atom 74 dan simbol W. Ia terkenal dengan ketumpatan yang tinggi, kekerasan yang luar biasa, dan titik lebur tertinggi di antara semua logam, mencapai 3,422 ° C (6,192 ° F). Kekerasan Tungsten biasanya antara 7.5 dan 8 pada skala Mohs, yang mengagumkan tetapi tidak setinggi karbida tungsten.
Sifat tungsten:
- Ketumpatan: 19.3 g/cm³
- Titik lebur: 3,422 ° C
- Kekerasan Mohs: 7.5-8
- Aplikasi: Hubungan elektrik, elemen pemanasan, keluli aloi
Tungsten Carbide
Tungsten Carbide adalah sebatian kimia yang terdiri daripada bahagian yang sama tungsten dan atom karbon, dengan formula kimia WC. Ia jauh lebih sukar daripada tungsten, dengan penarafan kekerasan Mohs antara 9 dan 9.5, menjadikannya salah satu bahan paling sukar yang diketahui, kedua hanya untuk berlian.
Ciri -ciri karbida tungsten:
- Ketumpatan: 15.6-15.8 g/cm³
- Titik lebur: Kira -kira 2,870 ° C
- Kekerasan Mohs: 9-9.5
- Aplikasi: Alat pemotongan, bahagian tahan haus, perhiasan
Perbandingan kekerasan
Perbezaan utama kekerasan antara tungsten dan tungsten carbide adalah disebabkan oleh komposisi dan struktur mereka. Struktur kristal heksagon Tungsten Carbide menyediakannya dengan sifat-sifat seperti seramik, meningkatkan kekerasan dan rintangan haus. Sebaliknya, tungsten tulen, sementara keras, lebih mulur dan kurang rapuh daripada karbida tungsten, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan rintangan kesan.
Skala kekerasan
- Skala Kekerasan Mohs: Digunakan untuk mengukur rintangan calar, dengan berlian menjadi yang paling sukar pada 10.
- Skala kekerasan Rockwell: mengukur kekerasan lekukan, dengan karbida tungsten mencapai pelbagai 89 hingga 95 hra.
Aplikasi Tungsten dan Tungsten Carbide
Aplikasi Tungsten
Tungsten digunakan secara meluas dalam aplikasi di mana titik lebur dan ketumpatan yang tinggi bermanfaat:
- Kenalan Elektrik: Kerana titik lebur dan kekonduksian yang tinggi.
- Unsur pemanasan: dalam relau suhu tinggi.
- Alloying Steel: Untuk meningkatkan kekuatan dan kekerasan.
Aplikasi Tungsten Carbide
Tungsten Carbide sangat sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kekerasan yang melampau dan rintangan haus:
- Alat pemotongan: Alat pemesinan berkelajuan tinggi.
- Bahagian-bahagian yang tahan: muncung, cincin pengedap, dan tepi pemotongan.
- Perhiasan: Kerana kekerasan dan rayuan estetika.
Proses pembuatan
Tungsten Carbide dihasilkan melalui proses yang dipanggil sintering, di mana serbuk karbida tungsten dicampur dengan pengikat, biasanya kobalt atau nikel, dan kemudian dipanaskan di bawah tekanan tinggi untuk membentuk bahagian pepejal.
Pengikat di Tungsten Carbide
- Cobalt (CO): Pengikat yang paling biasa, meningkatkan ketangguhan tetapi mengurangkan kekerasan sedikit.
- Nikel (NI): Menawarkan rintangan kakisan yang lebih baik tetapi kekerasan yang lebih rendah daripada karbida terikat kobalt.
- Pengikat lain: Kromium dan besi digunakan kurang kerap tetapi dapat meningkatkan sifat tertentu.
Perbandingan Hartanah Fizikal
| Harta |
Tungsten |
Tungsten Carbide |
| Ketumpatan |
19.3 g/cm³ |
15.6-15.8 g/cm³ |
| Titik lebur |
3,422 ° C. |
Kira -kira 2,870 ° C. |
| Kekerasan mohs |
7.5-8 |
9-9.5 |
| Modulus Young |
Lebih tinggi daripada kebanyakan logam |
530-700 GPa |
| Aplikasi |
Elektrik, pemanasan, aloi |
Alat pemotongan, pakai bahagian |
Aplikasi lanjutan dan inovasi
Industri Aeroangkasa
Tungsten Carbide digunakan dalam industri aeroangkasa untuk komponen yang memerlukan rintangan dan kekuatan haus yang tinggi, seperti muncung roket dan bilah turbin. Keupayaannya untuk menahan suhu yang melampau dan mengekalkan integriti struktur menjadikannya bahan yang ideal untuk aplikasi ini.
Aplikasi perubatan
Dalam bidang perubatan, karbida tungsten digunakan dalam instrumen pembedahan kerana kekerasan dan ketahanan terhadap kakisan. Ia juga digunakan dalam implan di mana kekuatan dan ketahanan yang tinggi diperlukan.
Kesan alam sekitar
Pengeluaran karbida tungsten melibatkan tungsten perlombongan, yang boleh mempunyai implikasi alam sekitar. Walau bagaimanapun, usaha sedang dibuat untuk meningkatkan proses kitar semula dan mengurangkan sisa dalam kitaran pembuatan.
Cabaran dan perkembangan masa depan
Walaupun kelebihannya, tungsten carbide menghadapi cabaran seperti kos pengeluaran yang tinggi dan kebimbangan alam sekitar yang berkaitan dengan perlombongan tungsten. Perkembangan masa depan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan pembuatan dan meneroka bahan alternatif yang dapat meniru sifat -sifat tungsten karbida tanpa kelemahannya.
Kesimpulan
Kesimpulannya, karbida tungsten jauh lebih sukar daripada tungsten tulen, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan rintangan dan kekerasan haus yang melampau. Walaupun tungsten lebih mulur dan sesuai untuk aplikasi berimpak tinggi, kekerasan dan ketahanan tungsten karbida menjadikannya bahan penting dalam alat pemotong dan bahagian tahan haus.
Soalan Lazim
1. Apakah perbezaan utama kekerasan antara tungsten dan tungsten carbide?
Karbida tungsten jauh lebih sukar daripada tungsten kerana struktur dan komposisinya seperti seramik, dengan kekerasan Mohs 9-9.5 berbanding dengan 7.5-8 Tungsten.
2. Apakah pengikat biasa yang digunakan dalam karbida tungsten?
Pengikat yang paling biasa adalah kobalt dan nikel, dengan kobalt menjadi standard industri untuk meningkatkan ketangguhan dan nikel yang menawarkan rintangan kakisan yang lebih baik.
3. Apakah aplikasi tipikal karbida tungsten?
Tungsten Carbide digunakan secara meluas dalam alat pemotongan, bahagian tahan haus, dan perhiasan kerana kekerasan dan ketahanan yang luar biasa.
4. Bagaimana tungsten karbida dihasilkan?
Tungsten Carbide dihasilkan melalui proses sintering di mana serbuk karbida tungsten dicampur dengan pengikat dan dipanaskan di bawah tekanan tinggi.
5. Adakah karbida tungsten lebih mahal daripada tungsten?
Ya, karbida tungsten umumnya lebih mahal daripada tungsten kerana proses pembuatan kompleksnya dan penambahan pengikat.
Petikan:
[1] https://cowseal.com/tungsten-vs-tungsten-carbide/
[2] https://shop.machinemfg.com/tungsten-vs-tungsten-carbide-key-differences/
[3] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[5] https://cncpartsxtj.com/cnc-materials/difference-tungsten-and-tungsten-carbide/
[6] https://www.britannica.com/science/tungsten-chemical-element
[7] https://www.carbide-part.com/blog/tungsten-carbide-hardness-vs-diamond/
[8] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide
[9] https://touchwood.biz/blogs/southafrica/what-is-the-difference-between-pure-tungsten-and-tungsten-carbide
[10] https://konecarbide.com/tungsten-vs-tungsten-carbide-differences-explained/
[11] https://www.metalsupermarkets.com/metal-hardness-testing-methods-scales/
[12] https://va-tungsten.co.za/pure-tungsten-vs-tungsten-carbide-whats-the-difference/
[13] https://www.syalons.com/2024/07/08/silicon-carbide-vs-tungsten-carbide-wear-applications/
[14] https://forums.tripwireinteractive.com/index.php?threads%2ftungsten-vs-tungsten-carbide.101174%2F
[15] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide
[16] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten
[17] http://www.tungsten-carbide.com.cn
[18] https://www.pollen.am/metal_tungsten/
