Innehållsmeny
● Introduktion
● Upptäckten av volfram
>> Namnet 'volfram '
● Uppfinningen av volframkarbid
● Industriutveckling
>> Cementerade karbider
● Rollen för andra världskriget
● Volframkarbid
● Applikationer av volframkarbid
● Skärverktyg: En närmare titt
>> Typer av skärverktyg
● Smycken: Ökningen av volframkarbidringar
>> Fördelar med volframkarbidsmycken
● Miljööverväganden
● Hållbara gruvmetoder
● Slutsats
● Vanliga frågor
>> 1. Vad är volframkarbid gjord av?
>> 2. När upptäcktes volfram först?
>> 3. Vem uppfann volframkarbid?
>> 4. Vilka är de viktigaste användningarna av volframkarbid?
>> 5. Varför är volframkarbid så populär i industriella tillämpningar?
● Citeringar:
Introduktion
Volframkarbid, en förening av volfram och kol, har blivit ett väsentligt material i olika branscher på grund av dess exceptionella hårdhet, hållbarhet och motstånd mot slitage. Att förstå historien om volframkarbid innebär att utforska dess upptäckt, utveckling och tillämpningar. Den här artikeln går in i när Volframkarbid uppfanns och spårade sitt ursprung från 1700-talet till dess moderna användningsområden.
Upptäckten av volfram
Tungstenens historia går tillbaka till slutet av 1700 -talet när den först isolerades. 1781 extraherade den svenska kemisten Carl Wilhelm Scheele ett nytt element från en tung sten känd som volfram. Han identifierade den som volframsyra och lägger grunden för framtida forskning om denna fascinerande metall.
Under de följande decennierna bidrog olika forskare till förståelsen av volfram och dess egenskaper. Noterbart, 1847, patenterade Robert Oxland en metod för att framställa natrium volfram och reducera den till metallisk volfram med användning av kol. Detta markerade ett viktigt steg mot industriella tillämpningar av Tungsten.
Namnet 'volfram '
Namnet 'Tungsten ' kommer från de svenska orden 'Tung sten, ' Betydelse 'tung sten. ' Detta namn återspeglar metallens höga täthet och vikt jämfört med andra element. Upptäckten av volfram var betydande inte bara för sina egna egenskaper utan också för dess potential att bilda föreningar med andra element.
Uppfinningen av volframkarbid
Uppfinningen av volframkarbid kan spåras tillbaka till Henri Moissan, som av misstag syntetiserade den 1896 medan han försökte skapa konstgjorda diamanter. Han värmde volframoxid med kol i en ugn, vilket ledde till bildandet av volframkarbid. Trots sina lovande egenskaper var tidig volframkarbid för spröd för praktiska tillämpningar.
Industriutveckling
Det verkliga genombrottet för volframkarbid kom på 1920 -talet när tyska forskare vid Osram började utforska sina industriella tillämpningar. De utvecklade en metod för att skapa cementerade karbider genom att kombinera volframkarbid med kobolt, vilket förbättrade dess seghet utan att offra hårdheten. Denna innovation banade vägen för utbredd användning vid skärverktyg och andra industriella applikationer.
Cementerade karbider
Cementerade karbider är sammansatta material tillverkade av sintring av fina karbidpartiklar med ett metalliskt bindemedel (vanligtvis kobolt). Denna process skapar ett material som behåller hårdheten hos volframkarbid samtidigt som den får förbättrad seghet och slagmotstånd. Införandet av cementerade karbider revolutionerade tillverkningsprocesser genom att låta verktyg motstå högre spänningar och hålla längre.
Rollen för andra världskriget
Andra världskriget påskyndade signifikant utvecklingen och tillämpningen av volframkarbid. När nationer ökade produktionen för krigsinsatsen fanns det en ökad efterfrågan på hållbara material som kunde motstå hårda förhållanden. Volframkarbid blev avgörande för tillverkning av militär utrustning, inklusive artilleriskal och borrbitar som användes vid oljeprospektering.
Volframkarbid
Volframkarbid är känd för flera viktiga egenskaper:
- Hårdhet: Det är ungefär tre gånger svårare än stål och jämförbar med diamant.
- Densitet: Volframkarbid är dubbelt så tät som stål.
- Slitmotstånd: Dess exceptionella slitmotstånd gör det idealiskt för skärverktyg och maskiner.
- Hög smältpunkt: Med en smältpunkt som överstiger 2800 ° C (5072 ° F) upprätthåller den integriteten under extrema förhållanden.
- Korrosionsbeständighet: Volframkarbid uppvisar utmärkt motstånd mot korrosion, vilket gör den lämplig för hårda miljöer.
Applikationer av volframkarbid
Tungsten Carbides unika egenskaper har lett till att det antas i olika branscher:
1. Skärverktyg: som används allmänt vid tillverkning av borrar, fräsar och sågblad på grund av dess hårdhet och hållbarhet.
2. Gruvdrift och borrning: Väsentligt för borrbitar och annan utrustning som står inför slipande förhållanden.
3. Aerospace -komponenter: Används i turbinblad och tätningar där tillförlitligheten är kritisk.
4. Medicinska instrument: Använda i kirurgiska verktyg på grund av dess korrosionsmotstånd och skärpa.
5. Smycken: alltmer populära i bröllopsband och modetillbehör på grund av dess repmotstånd och estetisk tilltal.
6. Olje- och gasindustrin: Används i borrutrustning där hög slitmotstånd är avgörande.
7. Automotive Industry: Applicerad i tillverkningskomponenter som ventilsäten och lager som kräver hög hållbarhet.
Skärverktyg: En närmare titt
I området för att klippa verktyg har volframkarbid blivit synonymt med effektivitet och livslängd. Verktyg tillverkade av volframkarbid kan hålla vassa kanter längre än de som är gjorda av höghastighetsstål eller annat material. Denna egenskap leder till minskad driftstopp under tillverkningsprocesser eftersom verktyg inte behöver ofta ersättas eller skärpning.
Typer av skärverktyg
- Slutfabriker: Används för fräsoperationer; Deras förmåga att bibehålla skärpa möjliggör precisionsbearbetning.
- Borrbitar: Tungsten karbidborrbitar gynnas för deras förmåga att penetrera hårda material utan att dämpa snabbt.
- Vridningsverktyg: Dessa verktyg är viktiga i svarvoperationer där hållbarhet är av största vikt.
Smycken: Ökningen av volframkarbidringar
Under de senaste åren har volframkarbid vunnit popularitet inom smyckesindustrin, särskilt för bröllopband. Dess reporistent natur säkerställer att ringar upprätthåller sin lyster över tid, vilket gör dem till ett tilltalande val för par som söker hållbara men ändå snygga alternativ.
Fördelar med volframkarbidsmycken
- Hållbarhet: Tungsten karbidringar är mycket motståndskraftiga mot repor och bucklor.
- Variation av mönster: Finns i olika ytor och stilar, vilket möjliggör personalisering.
- Prisvärdhet: Jämfört med ädelmetaller som guld eller platina erbjuder volframkarbid ett kostnadseffektivt alternativ utan att kompromissa med kvaliteten.
Miljööverväganden
Eftersom branscher i allt högre grad fokuserar på hållbarhet, kommer miljöpåverkan av material som volframkarbid ifrågasatt. Även om volfram i sig inte anses vara farliga, kan gruvmetoder få betydande ekologiska konsekvenser om de inte hanteras ansvarsfullt.
Hållbara gruvmetoder
Insatser görs inom branschen för att främja hållbara gruvmetoder som minimerar miljöskador. Detta inkluderar:
- Implementering av bättre strategier för avfallshantering.
- Minska vattenanvändningen under extraktionsprocesser.
- Återställa gruvplatser efter verksamheten upphör.
Genom att prioritera hållbarhet kan företag hjälpa till att säkerställa att fördelarna med att använda material som volframkarbid inte kommer på bekostnad av miljöhälsa.
Slutsats
Uppfinningen av volframkarbid markerade en betydande milstolpe inom materialvetenskap och teknik. Från sin oavsiktliga upptäckt av Henri Moissan 1896 till sina utbredda industriella tillämpningar idag har volframkarbid förvandlat olika sektorer genom att tillhandahålla enastående prestanda i skärverktyg, flyg- och rymdkomponenter, medicinska instrument, smycken och mer. Dess unika kombination av hårdhet, densitet, slitmotstånd och korrosionsmotstånd fortsätter att göra det till ett eftertraktat material för modern tillverkning.
När branscher utvecklas och söker mer hållbara metoder förblir volframkarbidens framtid ljus. Innovationer inom bearbetningstekniker kan ytterligare förbättra dess egenskaper samtidigt som miljöpåverkan minimeras. I slutändan gör det möjligt att förstå historien och betydelsen av detta anmärkningsvärda material att uppskatta dess roll i att forma modern teknik.
Vanliga frågor
1. Vad är volframkarbid gjord av?
Volframkarbid består av lika delar volfram- och kolatomer och bildar en förening med den kemiska formeln WC.
2. När upptäcktes volfram först?
Tungsten isolerades först 1781 av Carl Wilhelm Scheele.
3. Vem uppfann volframkarbid?
Volframkarbid syntetiserades av Henri Moissan 1896 medan han försökte skapa konstgjorda diamanter.
4. Vilka är de viktigaste användningarna av volframkarbid?
Volframkarbid används främst för att klippa verktyg, gruvutrustning, flyg- och rymdkomponenter, medicinska instrument, smycken, oljeborrningsutrustning och bildelar.
5. Varför är volframkarbid så populär i industriella tillämpningar?
Dess exceptionella hårdhet, densitet, slitmotstånd, hög smältpunkt och korrosionsmotstånd gör det idealiskt för krävande industriella miljöer.
Citeringar:
[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-velopment-of-tungsten-history/
[4] https://www.itia.info/history-of-tungsten/
[5] https://www.tungco.com/insights/blog/5-tungsten-carbide-applications/
]
[7] https://rrcarbide.com/the-history-of-carbide/
[8] https://www.sollex.se/en/blog/post/about-cemented-tungsten-carbide-appications-part-1
[9] https://eurobalt.net/blog/2022/03/28/all-the-appications-of-tungsten-carbide/
[10] https://www.carbide-usa.com/top-5-uses-for-tungsten-carbide/
[11] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
