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● Introdução
● A descoberta de tungstênio
>> O nome 'tungsten '
● A invenção do carboneto de tungstênio
● Desenvolvimento industrial
>> Carbonetos cimentados
● O papel da Segunda Guerra Mundial
● Propriedades do carboneto de tungstênio
● Aplicações de carboneto de tungstênio
● Ferramentas de corte: uma aparência mais próxima
>> Tipos de ferramentas de corte
● Jóias: a ascensão dos anéis de carboneto de tungstênio
>> Vantagens de jóias de carboneto de tungstênio
● Considerações ambientais
● Práticas de mineração sustentáveis
● Conclusão
● Perguntas frequentes
>> 1. Do que o carboneto de tungstênio é feito?
>> 2. Quando o tungstênio foi descoberto pela primeira vez?
>> 3. Quem inventou o carboneto de tungstênio?
>> 4. Quais são os principais usos do carboneto de tungstênio?
>> 5. Por que o carboneto de tungstênio é tão popular em aplicações industriais?
● Citações:
Introdução
O carboneto de tungstênio, um composto de tungstênio e carbono, tornou -se um material essencial em várias indústrias devido à sua dureza excepcional, durabilidade e resistência ao desgaste. A compreensão da história do carboneto de tungstênio envolve explorar sua descoberta, desenvolvimento e aplicações. Este artigo investiga quando O carboneto de tungstênio foi inventado, rastreando suas origens do século 18 até seus usos modernos.
A descoberta de tungstênio
A história do tungstênio remonta ao final do século XVIII, quando foi isolado pela primeira vez. Em 1781, o químico sueco Carl Wilhelm Scheele extraiu um novo elemento de uma pedra pesada conhecida como tungstênio. Ele o identificou como ácido tungstico, estabelecendo as bases para pesquisas futuras sobre esse metal fascinante.
Nas décadas seguintes, vários cientistas contribuíram para a compreensão do tungstênio e suas propriedades. Notavelmente, em 1847, Robert Oxland patenteou um método para preparar tungstate de sódio e reduzindo -o ao tungstênio metálico usando carvão. Isso marcou um passo importante em direção a aplicações industriais do tungstênio.
O nome 'tungsten '
O nome 'tungsten ' vem das palavras suecas 'tung sten, ' significado 'pedra pesada. ' Este nome reflete a alta densidade e o peso do metal em comparação com outros elementos. A descoberta do tungstênio foi significativa não apenas por suas próprias propriedades, mas também para seu potencial de formar compostos com outros elementos.
A invenção do carboneto de tungstênio
A invenção do carboneto de tungstênio pode ser rastreada até Henri Moissan, que acidentalmente o sintetizou em 1896 enquanto tentava criar diamantes artificiais. Ele aqueceu o óxido de tungstênio com carbono em um forno, levando à formação de carboneto de tungstênio. Apesar de suas propriedades promissoras, o carboneto de tungstênio era muito quebradiço para aplicações práticas.
Desenvolvimento industrial
O verdadeiro avanço do carboneto de tungstênio ocorreu na década de 1920, quando os cientistas alemães de Osram começaram a explorar suas aplicações industriais. Eles desenvolveram um método para criar carbonetos cimentados combinando carboneto de tungstênio com cobalto, aumentando sua resistência sem sacrificar a dureza. Essa inovação abriu o caminho para o uso generalizado em ferramentas de corte e outras aplicações industriais.
Carbonetos cimentados
Os carbonetos cimentados são materiais compósitos feitos por partículas finas de sinterização com um aglutinante metálico (geralmente cobalto). Esse processo cria um material que mantém a dureza do carboneto de tungstênio, enquanto obtém melhoridade e resistência ao impacto. A introdução de carbonetos cimentados revolucionou os processos de fabricação, permitindo que as ferramentas suportem tensões mais altas e duram mais.
O papel da Segunda Guerra Mundial
A Segunda Guerra Mundial acelerou significativamente o desenvolvimento e a aplicação do carboneto de tungstênio. À medida que as nações aumentavam a produção para o esforço de guerra, havia uma demanda crescente por materiais duráveis capazes de suportar condições adversas. O carboneto de tungstênio tornou -se vital na fabricação de equipamentos militares, incluindo conchas de artilharia e brocas usadas na exploração de petróleo.
Propriedades do carboneto de tungstênio
O carboneto de tungstênio é conhecido por várias propriedades importantes:
- Dduamente: é aproximadamente três vezes mais difícil que o aço e comparável ao diamante.
- Densidade: O carboneto de tungstênio é duas vezes mais denso que o aço.
- Resistência ao desgaste: sua excepcional resistência ao desgaste o torna ideal para ferramentas de corte e componentes de máquinas.
- Alto ponto de fusão: com um ponto de fusão superior a 2800 ° C (5072 ° F), mantém integridade em condições extremas.
- Resistência à corrosão: O carboneto de tungstênio exibe excelente resistência à corrosão, tornando -o adequado para ambientes agressivos.
Aplicações de carboneto de tungstênio
As propriedades únicas de Tungstênio Carbide levaram à sua adoção em vários setores:
1. Ferramentas de corte: amplamente utilizadas em exercícios de fabricação, cortadores de moagem e lâminas de ver devido à sua dureza e durabilidade.
2. Mineração e perfuração: essencial para brocas e outros equipamentos voltados para as condições abrasivas.
3. Componentes aeroespaciais: usados em lâminas e focas de turbinas, onde a confiabilidade é crítica.
4. Instrumentos médicos: empregados em ferramentas cirúrgicas devido à sua resistência à corrosão e nitidez.
5. Jóias: Cada vez mais popular em alianças e acessórios de moda devido à sua resistência a arranhões e apelo estético.
6. Indústria de petróleo e gás: utilizado em equipamentos de perfuração, onde é crucial a alta resistência ao desgaste.
7. Indústria automotiva: aplicada em componentes de fabricação, como assentos e rolamentos de válvulas que requerem alta durabilidade.
Ferramentas de corte: uma aparência mais próxima
No campo das ferramentas de corte, o carboneto de tungstênio tornou -se sinônimo de eficiência e longevidade. As ferramentas feitas de carboneto de tungstênio podem manter bordas afiadas mais longas do que as feitas de aço de alta velocidade ou outros materiais. Essa característica leva a um tempo de inatividade reduzido durante os processos de fabricação, pois as ferramentas não precisam de substituição ou nitidez frequente.
Tipos de ferramentas de corte
- Mills finais: usado para operações de moagem; Sua capacidade de manter a nitidez permite a usinagem de precisão.
- Bits de perfuração: os bits de perfuração de carboneto de tungstênio são favorecidos por sua capacidade de penetrar em materiais duros sem diminuir rapidamente.
- Ferramentas de giro: essas ferramentas são essenciais nas operações de torno em que a durabilidade é fundamental.
Jóias: a ascensão dos anéis de carboneto de tungstênio
Nos últimos anos, o carboneto de tungstênio ganhou popularidade na indústria de jóias, principalmente para alianças. Sua natureza resistente a arranhões garante que os anéis mantenham seu brilho ao longo do tempo, tornando-os uma escolha atraente para casais que buscam opções duráveis e elegantes.
Vantagens de jóias de carboneto de tungstênio
- Durabilidade: Os anéis de carboneto de tungstênio são altamente resistentes a arranhões e amolgadelas.
- Variedade de designs: disponível em vários acabamentos e estilos, permitindo personalização.
- Acessibilidade: Comparado a metais preciosos como ouro ou platina, o tungstênio carboneto oferece uma alternativa econômica sem comprometer a qualidade.
Considerações ambientais
À medida que as indústrias se concentram cada vez mais na sustentabilidade, o impacto ambiental de materiais como o carboneto de tungstênio é questionado. Embora o próprio tungstênio não seja considerado perigoso, as práticas de mineração podem ter consequências ecológicas significativas se não forem gerenciadas com responsabilidade.
Práticas de mineração sustentáveis
Estão sendo feitos esforços dentro da indústria para promover práticas de mineração sustentáveis que minimizam os danos ambientais. Isso inclui:
- Implementar melhores estratégias de gerenciamento de resíduos.
- Reduzindo o uso da água durante os processos de extração.
- Restaurar sites de mineração após o cessar as operações.
Ao priorizar a sustentabilidade, as empresas podem ajudar a garantir que os benefícios do uso de materiais como o carboneto de tungstênio não tenham a custa da saúde ambiental.
Conclusão
A invenção do carboneto de tungstênio marcou um marco significativo na ciência e engenharia de materiais. Desde sua descoberta acidental de Henri Moissan em 1896 até suas aplicações industriais generalizadas hoje, o carboneto de tungstênio transformou vários setores, fornecendo desempenho incomparável em ferramentas de corte, componentes aeroespaciais, instrumentos médicos, jóias e muito mais. Sua combinação única de dureza, densidade, resistência ao desgaste e resistência à corrosão continua a torná-lo um material procurado para a fabricação moderna.
À medida que as indústrias evoluem e buscam práticas mais sustentáveis, o futuro do carboneto de tungstênio permanece brilhante. As inovações nas técnicas de processamento podem melhorar ainda mais suas propriedades e minimizar os impactos ambientais. Por fim, entender a história e o significado desse material notável nos permite apreciar seu papel na formação da tecnologia moderna.
Perguntas frequentes
1. Do que o carboneto de tungstênio é feito?
O carboneto de tungstênio é composto de partes iguais de tungstênio e átomos de carbono, formando um composto com a fórmula química WC.
2. Quando o tungstênio foi descoberto pela primeira vez?
O tungstênio foi isolado pela primeira vez em 1781 por Carl Wilhelm Scheele.
3. Quem inventou o carboneto de tungstênio?
O carboneto de tungstênio foi sintetizado por Henri Moissan em 1896, enquanto tentava criar diamantes artificiais.
4. Quais são os principais usos do carboneto de tungstênio?
O carboneto de tungstênio é usado principalmente em ferramentas de corte, equipamentos de mineração, componentes aeroespaciais, instrumentos médicos, jóias, equipamentos de perfuração de óleo e peças automotivas.
5. Por que o carboneto de tungstênio é tão popular em aplicações industriais?
Sua dureza excepcional, densidade, resistência ao desgaste, alto ponto de fusão e resistência à corrosão o tornam ideal para exigir ambientes industriais.
Citações:
[1] https://edu.rsc.org/magnificent-molecules/tungsten-carbide/3008556.article
[2] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[3] http://www.sputtering-targets.net/blog/discovery-and-development-of-tungsten-history/
[4] https://www.itia.info/history-of-tungsten/
[5] https://www.tungco.com/insights/blog/5-tungsten-carbide-applications/
[6] https://www.wolframcarbide.com/what-is-in-tungsten-carbide-and-its-uses/
[7] https://rrcarbide.com/the-history-of-carbide/
[8] https://www.sollex.se/en/blog/post/about-cemented-tungsten-carbide-applications-part-1
[9] https://eurobalt.net/blog/2022/03/28/all-the-applications-of-tungsten-carbide/
[10] https://www.carbide-usa.com/top-5-uses-for-tungsten-carbide/
[11] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
