Pamje: 222 Autori: Hazel Publikimi Koha: 2025-03-18 Origjina: Sit
Menu i përmbajtjes
> Hyrje në substancat elementare
> Sfondi historik i karbidit të tungstenit
> Përbërja e karbidit të tungstenit
> Sinteza e karbidit të tungstenit
>> 1. Karburizimi i drejtpërdrejtë
>> 2. Procesi i shtratit të lëngut
>> 3. Depozitimi i avullit kimik (CVD)
> Karakteristikat e karbidit të tungstenit
>> 1. Karakteristikat mekanike
>> 2. Përçueshmëria termike dhe elektrike
>> 3. Rezistenca ndaj korrozionit
> Aplikimet e karbidit të tungstenit
>> 1. Mjetet e prerjes industriale
>> 2. Hapësira ajrore dhe mbrojtja
> Konsideratat mjedisore dhe ekonomike
>> 1. Brishtësia dhe tregtia e ashpërsisë
>> 3. Alternativa e Qëndrueshme
> Tendencat e tregut dhe perspektiva e ardhshme
> Fshat
>> 1. Si krahasohet karbidi i tungstenit me diamantin në ngurtësi?
>> 2. A mund të bashkohet apo riparohet karbidi i tungstenit?
>> 3 Pse kobalti përdoret si lidhës në karbidin e tungstenit?
>> 4 A është magnetik i karbidit tungsten?
>> 5. Whatfarë kufizon përdorimin e karbidit të tungstenit në aplikimet me temperaturë të lartë?
> Citimet:
Karbidi i tungstenit, me formulën kimike WC, është një përbërje e përbërë nga tungsten dhe atome karboni. Isshtë i njohur për ngurtësinë e tij të jashtëzakonshme, rezistencën e veshjes dhe pikën e lartë të shkrirjes, duke e bërë atë një material thelbësor në aplikime të ndryshme industriale. Sidoqoftë, pyetja nëse Tungsten Carbide është një substancë elementare kërkon një kuptim të asaj që përbën një substancë elementare dhe përbërjen e vetë karbidit të tungstenit.
Një substancë elementare është një substancë kimike e pastër që përbëhet nga vetëm një lloj atomi, i dalluar nga numri i tij atomik. Shembuj përfshijnë elemente si oksigjeni (O₂), karboni (C) dhe tungsteni (W). Këto substanca përbëhen nga atome të të njëjtit element, të cilat mund të lidhen së bashku në molekula ose ekzistojnë si atome të lirë. Në të kundërt, një përbërje si karbidi i tungstenit përmban dy ose më shumë elementë të lidhur kimikisht në përmasa fikse.
Tungsten Carbide u sintetizua për herë të parë në fund të shekullit të 19 -të nga kimisti francez Henri Moissan, i cili kombinoi tungstenin dhe karbonin në një furrë elektrike. Sidoqoftë, potenciali i tij industrial nuk u realizua deri në vitet 1920 kur shkencëtarët gjermanë zhvilluan metoda për të shkrirë karbidin e tungstenit me lidhës kobalt, duke krijuar një material mjaft të ashpër për mjetet e prerjes. Deri në vitet 1930, ajo revolucionarizoi industritë e përpunimit të metaleve, duke zëvendësuar mjetet tradicionale të çelikut në përpunimin me precizion të lartë.
Karbidi i tungstenit formohet duke kombinuar atomet e tungstenit (W) dhe karbonit (C) në një raport molar 1: 1. Forma më e zakonshme e përdorur në aplikimet industriale përmban afërsisht 94% tungsten dhe 6% karbon sipas peshës. Kjo përbërje konfirmon që karbidi i tungstenit është një përbërës, jo një substancë elementare, pasi përbëhet nga dy elementë të veçantë të lidhur kimikisht në një strukturë kristaline.
Karbidi i tungstenit ka një grilë kristali gjashtëkëndor (Figura 2), ku çdo atom i tungstenit është i rrethuar nga gjashtë atome karboni. Kjo marrëveshje kontribuon në ngurtësinë dhe stabilitetin e saj të jashtëzakonshëm.
Metoda parësore përfshin ngrohjen e metaleve tungsten ose pluhur me karbon (p.sh. grafit) në 1,400-2,000 ° C në një atmosferë hidrogjeni. Reagimi është:
W+c → wc
Ky proces prodhon pluhur karbid të imët të tungstenit, i cili më pas përzihet me lidhës si kobalti (6-12%) dhe sintetizohet nën presion të lartë.
Një alternative me temperaturë më të ulët përdor një reaktor të shtratit të rrjedhshëm me një përzierje gazi CO/CO₂ dhe hidrogjen. Kjo metodë zvogëlon konsumin e energjisë dhe prodhon madhësi uniforme të grimcave.
Teknikat CVD depozitojnë veshje karbide tungsten në substrate, ideale për krijimin e sipërfaqeve rezistente ndaj veshjes për përbërësit e hapësirës ajrore.
- Fortësia: Mohs Hardness prej ~ 9 (krahasuar me 10 -të e Diamantit).
- Pika e shkrirjes: 2,870 ° C, më e lartë se shumica e metaleve.
- Moduli i Young's: 530–700 GPA, tre herë më i fortë se çeliku.
- Dendësia: 15.6 g/cm³, e krahasueshme me uraniumin.
Megjithë ngurtësinë e tij, karbidi i tungstenit kryen energji elektrike (të ngjashme me bronzin) dhe nxehtësinë në mënyrë efikase, duke e bërë atë të përshtatshme për përpunimin e shkarkimit elektrik (EDM).
Ai i reziston oksidimit në temperatura deri në 600 ° C dhe është inertë në shumicën e acideve, përveç acidit hidrofluorik dhe acidit nitrik në përqendrime të larta.
- Bitet e stërvitjes: Stërvitjet e lidhura me karbidin e tungstenit (Figura 5) Outlast Steel me 100x në mjedise gërryese.
- Futjet e mullirit: Përdoret për përpunimin e titanit dhe inconel në prodhimin e hapësirës ajrore.
- Gypat e raketave: i rezistojnë temperaturave ekstreme në sistemet e shtytjes.
- Municionet që vishen me forca të blinduara: Përdor dendësinë dhe ngurtësinë e WC për depërtuesit.
- SKALPE KUSTRIKE: Sharten dhe më të qëndrueshme se çeliku inox.
- Implantet ortopedike: të veshura me WC për rezistencën e veshit në zëvendësimet e përbashkëta.
-Futjet e shpimit të naftës: Bitet e stërvitura të veshura me WC zvogëlojnë kohën e humbjes në eksplorim të detit të thellë.
- Shufrat e kontrollit bërthamor: Efikasiteti i lartë i thithjes së neutronit.
Minierat e tungstenit, kryesisht në Kinë (85% të furnizimit global), ngre shqetësime për shpyllëzimin dhe ndotjen e ujit. Riciklimi i skrapit WC rikuperon 95% të materialit, duke zvogëluar besimin në mineralin e virgjër.
- Procesi i zinkut: shpërndan lidhësit e kobaltit për të ndarë pluhurin WC.
- Ripërdorimi i drejtpërdrejtë: Skrap WC i grimcuar ri-vendoset në mjete të reja.
Ngurtësia e lartë e WC vjen me brishtësi. Risitë si nanostrukturuar WC (madhësitë e grurit <100 nm) përmirësojnë ashpërsinë e frakturës pa sakrifikuar ngurtësinë.
Prodhimi shtesë mundëson pjesë komplekse WC, siç janë strukturat e grilës për përbërësit e lehtë të hapësirës ajrore.
Studiuesit po zhvillojnë lidhës pa kobalt (p.sh., nikel, hekur) për të adresuar shqetësimet e toksicitetit në kompozitat tradicionale WC-Cobalt.
Tregu Global Tungsten Carbide parashikohet të rritet me 6.2% CAGR (2023-2030), i nxitur nga kërkesa nga sektorët e energjisë automobilistike dhe të rinovueshme. Lojtarët kryesorë përfshijnë Materialet Sandvik AB, Kennametal dhe Mitsubishi.
Karbidi i tungstenit është pa mëdyshje një përbërës, jo një substancë elementare. Karakteristikat e saj të pakrahasueshme kanë çimentuar rolin e saj në industri duke filluar nga prodhimi në kujdesin shëndetësor. Si përparime në nanoteknologji dhe përparim të qëndrueshmërisë, tungsten karbid do të mbetet i domosdoshëm në tejkalimin e sfidave inxhinierike.
Ndërsa Diamond është materiali më i vështirë natyror (Mohs 10), karbidi i tungstenit renditet në 9 ~, duke e bërë atë të përshtatshëm për shumicën e aplikacioneve industriale pa koston ndaluese të mjeteve të diamantit.
Jo - ngurtësia e saj ekstreme e bën saldimin jopraktik. Komponentët e dëmtuar të WC zakonisht zëvendësohen ose riciklohen.
Kobalti rrit ashpërsinë duke mbushur boshllëqet midis kokrrave WC, duke parandaluar përhapjen e plasaritjes. Sidoqoftë, alternativa si nikeli po fitojnë tërheqje për prodhimin eko-miqësor.
WC e pastër është jo magnetike, por variantet e lidhura me kobalt shfaqin magnetizëm të vogël për shkak të përmbajtjes së kobaltit.
Mbi 500 ° C, WC oksidohet gradualisht. Veshjet si karbidi i kromit aplikohen për të përmirësuar rezistencën e oksidimit.
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[2] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[3] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[4] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide
[5] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html
[6] https 17447249284
[7] https://periodictable.com/element/074/pictures.html
[8] https://www.freepik.com/free-photos-ctors/tungsten
[9] https:
[10] https://www.vedantu.com/chemistry/tungsten-carbide
Prodhuesit dhe furnizuesit e lartë të karbideve të karbideve në Kanada në Kanada
Karbidët e lartë të falsifikimit të karbideve prodhuesit dhe furnitorët në Rusi
Karbidët e lartë të falsifikimit të karbideve prodhuesit dhe furnitorët në Australi
Karbidi i lartë që falsifikon prodhuesit dhe furnitorët në Mbretërinë e Bashkuar
Karbidët e lartë të falsifikimit të karbideve prodhuesit dhe furnitorët në Evropë
Karbidi i lartë i falsifikimit të karbideve prodhuesit dhe furnizuesit në Kore
Karbidi i lartë i falsifikimit të karbideve prodhuesit dhe furnitorët në Japoni
Karbidët e lartë të falsifikimit të karbideve prodhuesit dhe furnitorët në Itali
Karbidi i lartë që falsifikon prodhuesit dhe furnitorët në Gjermani
Karbidët e lartë të falsifikimit të karbideve prodhuesit dhe furnitorët në Portugali