Menu Kandungan
● Pengenalan Karbida Tungsten
>> Komposisi kimia
● Rintangan asid karbida tungsten
>> Mekanisme rintangan kakisan
● Aplikasi karbida tungsten
● Proses pembuatan
>> Pengeluaran serbuk
>> Mencampurkan dan menekan
>> Sintering
● Cabaran dan batasan
>> Kesan alam sekitar
>> Kitar semula dan kemampanan
● Kesimpulan
● Soalan Lazim
>> 1. Apakah faktor utama yang menyumbang kepada rintangan asid tungsten karbida?
>> 2. Adakah tungsten karbida tahan terhadap semua jenis asid?
>> 3. Apakah peranan yang dimainkan oleh kobalt dalam rintangan kakisan karbida tungsten?
>> 4. Apakah beberapa aplikasi biasa Tungsten Carbide?
>> 5. Bagaimanakah suhu mempengaruhi rintangan kakisan karbida tungsten?
● Petikan:
Tungsten Carbide terkenal dengan kekerasan dan ketahanannya yang luar biasa, menjadikannya bahan penting dalam pelbagai aplikasi perindustrian, termasuk alat pemotongan, bahagian tahan haus, dan juga perhiasan. Salah satu sifat utamanya ialah perlawanan terhadap kakisan, yang penting untuk prestasinya dalam persekitaran yang keras. Artikel ini menyelidiki rintangan asid Tungsten carbide , meneroka komposisi kimia, sifat, dan aplikasi kimia.
Pengenalan Karbida Tungsten
Tungsten Carbide (WC) adalah sebatian tungsten dan karbon, yang dikenali dengan kekerasannya yang tinggi, yang berpangkat kira -kira 9.0-9.5 pada skala Mohs, dan titik lebur yang tinggi kira -kira 2,870 ° C. Ia sering digabungkan dengan kobalt untuk membentuk karbida simen, yang meningkatkan ketahanan dan rintangan kesannya.
Komposisi kimia
Komposisi kimia karbida tungsten memainkan peranan penting dalam rintangan kakisannya. Ia terutamanya terdiri daripada tungsten dan karbon, dengan kobalt sering ditambah sebagai pengikat untuk memperbaiki sifat mekanikalnya. Komposisi ini memberikan halangan semulajadi terhadap banyak bahan yang menghakis.
Rintangan asid karbida tungsten
Tungsten karbida biasanya tahan terhadap asid, tetapi ia boleh diserang oleh campuran tertentu. Sebagai contoh, ia tidak larut dalam air dan kebanyakan asid tetapi mudah dibubarkan oleh campuran asid hidrofluorik dan asid nitrik. Harta ini menjadikannya sesuai untuk digunakan dalam persekitaran di mana pendedahan kepada asid lemah dijangka.
Mekanisme rintangan kakisan
Rintangan kakisan karbida tungsten terutamanya disebabkan oleh struktur kristal padat dan lapisan oksida pelindung yang dibentuk oleh logam pengikat, seperti kobalt, apabila terdedah kepada media yang menghakis. Walau bagaimanapun, pengikat kobalt boleh terdedah kepada larutan dalam keadaan berasid yang kuat, yang boleh menjejaskan integriti struktur bahan.
Aplikasi karbida tungsten
Tungsten Carbide digunakan dalam pelbagai aplikasi kerana kekerasan dan rintangan kakisannya:
1. Alat Pemotongan: Tungsten Carbide digunakan dalam alat pemotongan untuk keupayaannya untuk menahan suhu tinggi dan mengekalkan ketajaman dari masa ke masa. Ini amat bermanfaat dalam operasi pemesinan di mana alat itu mesti menahan geseran dan haba yang tinggi tanpa merendahkan.
2. Bahagian-bahagian yang tahan: rintangan haus yang tinggi menjadikannya sesuai untuk bahagian-bahagian yang tertakluk kepada lelasan dan hakisan, seperti dalam peralatan perlombongan dan jentera pembinaan.
3. Perhiasan: Perhiasan karbida tungsten popular kerana ketahanan dan ketahanannya terhadap calar. Ia sering digunakan dalam band perkahwinan dan jenis perhiasan lain yang memerlukan tahap rintangan haus yang tinggi.
4. Industri Aeroangkasa: Tungsten Carbide digunakan dalam industri aeroangkasa untuk nisbah kekuatan dan berat badannya yang tinggi dan rintangan terhadap suhu yang melampau.
5. Peralatan Perubatan: Ia juga digunakan dalam peralatan perubatan, seperti instrumen pembedahan, disebabkan oleh biokompatibiliti dan rintangan terhadap kakisan.
Proses pembuatan
Proses pembuatan karbida tungsten melibatkan beberapa langkah, termasuk pengeluaran serbuk, mencampurkan dengan pengikat, menekan, dan sintering. Kualiti produk akhir bergantung kepada ketepatan proses -proses ini, terutamanya suhu dan masa sintering, yang mempengaruhi ketumpatan dan kekerasan bahan.
Pengeluaran serbuk
Serbuk karbida tungsten dihasilkan melalui proses karburisasi di mana logam tungsten dipanaskan dengan karbon pada suhu tinggi. Proses ini memastikan pembentukan fasa karbida seragam.
Mencampurkan dan menekan
Serbuk kemudian dicampur dengan pengikat, biasanya kobalt, dan ditekan ke dalam bentuk yang dikehendaki menggunakan pelbagai teknik seperti penekan isostatik sejuk atau suntikan.
Sintering
Langkah terakhir melibatkan sintering bahagian yang ditekan pada suhu tinggi, biasanya melebihi 1,400 ° C, dalam suasana vakum atau lengai untuk mencapai kepekaan penuh dan sifat mekanikal yang optimum.
Cabaran dan batasan
Walaupun sifatnya yang sangat baik, Tungsten Carbide menghadapi cabaran dalam aplikasi tertentu. Sebagai contoh, kekerasan yang tinggi boleh menjadikannya rapuh, yang membawa kepada retak di bawah kesan. Di samping itu, pengikat kobalt dapat mengalir dalam persekitaran berasid, mengurangkan rintangan kakisannya.
Kesan alam sekitar
Pengeluaran karbida tungsten melibatkan penggunaan tungsten, yang sering ditambang di zon konflik. Ini menimbulkan kebimbangan etika dan menonjolkan keperluan untuk amalan sumber yang mampan.
Kitar semula dan kemampanan
Usaha sedang dibuat untuk mengitar semula karbida tungsten untuk mengurangkan sisa dan memulihara sumber. Kitar semula melibatkan mengumpul bahagian yang digunakan, menghancurkannya ke dalam serbuk, dan menggunakan semula bahan dalam produk baru.
Kesimpulan
Tungsten carbide mempamerkan rintangan asid yang kuat, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi perindustrian. Walau bagaimanapun, prestasinya boleh dikompromikan dalam keadaan berasid yang kuat, terutamanya apabila pengikat kobalt terlibat. Memahami sifat dan batasannya adalah penting untuk mengoptimumkan penggunaannya dalam persekitaran yang menghakis.
Soalan Lazim
1. Apakah faktor utama yang menyumbang kepada rintangan asid tungsten karbida?
Faktor utama yang menyumbang kepada rintangan asid karbida tungsten adalah struktur kristal padat dan lapisan oksida pelindung yang dibentuk oleh logam pengikat, seperti kobalt.
2. Adakah tungsten karbida tahan terhadap semua jenis asid?
Tidak, karbida tungsten tidak tahan terhadap semua jenis asid. Ia boleh dibubarkan oleh campuran asid hidrofluorik dan asid nitrik.
3. Apakah peranan yang dimainkan oleh kobalt dalam rintangan kakisan karbida tungsten?
Kobalt bertindak sebagai pengikat yang meningkatkan ketahanan dan rintangan impak tungsten karbida. Ia juga membentuk lapisan oksida pelindung apabila terdedah kepada media yang menghakis, tetapi ia boleh meleleh dalam keadaan berasid yang kuat.
4. Apakah beberapa aplikasi biasa Tungsten Carbide?
Tungsten carbide biasanya digunakan dalam alat pemotong, bahagian tahan haus, dan perhiasan kerana kekerasan dan rintangan kakisannya.
5. Bagaimanakah suhu mempengaruhi rintangan kakisan karbida tungsten?
Suhu boleh menjejaskan rintangan kakisan karbida tungsten dengan mempengaruhi kadar tindak balas kimia. Suhu yang lebih tinggi dapat mempercepatkan proses kakisan, terutama di hadapan asid kuat.
Petikan:
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[2] https://www.carbide-part.com/pt/blog/an-cepth-analysis-of-tungsten-carbides-corosion-resistance/
[3] https://www.chemicalbook.com/chemicalproductproperty_en_cb5174366.htm
[4] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide
[5] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[6] https://www.freepik.com/free-photos-vectors/tungsten
[7] https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/3225323
[8] https://www.vedantu.com/chemistry/tungsten-carbide
[9] https://www.jlsmoldparts.com/talking-corosion-resistance-tungsten-carbide-grades/
[10] https://www.linkedin.com/pulse/corrosion-resistance-tungsten-carbide shijin-lei
[11] https://www.reddit.com/r/explainlikeimfive/comments/161dg58/eli5_why_is_tungsten_resistant_to_acids_what/
[12] https://periodictable.com/elements/074/pictures.html
