เพชรยากกว่าทังสเตนคาร์ไบด์หรือไม่?

เมนูเนื้อหา

บทนำสู่ Diamond และ Tungsten Carbide

- เพชร

- ทังสเตนคาร์ไบด์

การเปรียบเทียบความแข็ง

การใช้งานของ Diamond และ Tungsten Carbide

- แอปพลิเคชันเพชร

- แอปพลิเคชันทังสเตนคาร์ไบด์

ค่าใช้จ่ายและความพร้อมใช้งาน

กระบวนการผลิต

- การผลิตเพชร

- การผลิตทังสเตนคาร์ไบด์

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

การพัฒนาในอนาคต

บทสรุป

คำถามที่พบบ่อย

- 1. ความแตกต่างหลักในความแข็งระหว่างเพชรและทังสเตนคาร์ไบด์คืออะไร?

- 2. วัสดุใดที่มีราคาแพงกว่าเพชรหรือทังสเตนคาร์ไบด์

- 3. แอพพลิเคชั่นหลักของ Diamond คืออะไร?

- 4. เหตุใดทังสเตนคาร์ไบด์จึงต้องการมากกว่าเพชรในบางแอปพลิเคชัน?

- 5. ทังสเตนคาร์ไบด์สามารถเกาเพชรได้หรือไม่?

การอ้างอิง:

เพชรและ ทังสเตนคาร์ไบด์ เป็นวัสดุที่ยากที่สุดสองชนิดที่รู้จักกันดีแต่ละชิ้นมีคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ที่ทำให้พวกเขามีคุณค่าในการใช้งานต่างๆ ในบทความนี้เราจะเจาะลึกลักษณะของวัสดุทั้งสองเปรียบเทียบความแข็งแอปพลิเคชันและคุณสมบัติอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง

บทนำสู่ Diamond และ Tungsten Carbide

เพชร

เพชรมีชื่อเสียงในฐานะสารที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่ยากที่สุดด้วยความแข็งของ Mohs ที่ 10 มันประกอบด้วยอะตอมคาร์บอนที่จัดเรียงในโครงสร้างขัดแตะคริสตัลซึ่งให้ความแข็งและการนำความร้อนเป็นพิเศษ เพชรถูกใช้ในเครื่องมือตัดการทดลองแรงดันสูงเครื่องประดับและการใช้งานทางอิเล็กทรอนิกส์บางอย่างเนื่องจากความสามารถและความทนทานของพวกเขา

คุณสมบัติเพชร:

- ความแข็ง: คะแนน Mohs ระดับ 10

- การนำความร้อน: ยอดเยี่ยมทำให้มีประโยชน์ในอิเล็กทรอนิกส์และอ่างล้างมือ

- คุณสมบัติทางแสง: เป็นที่รู้จักสำหรับความฉลาดและการกระจายแสง

- แอปพลิเคชัน: เครื่องมือตัด, สารกัดกร่อน, เครื่องประดับหรูหรา

เพชรยังมีคุณค่าต่อความหายากและความสวยงามของพวกเขาทำให้พวกเขาเป็นที่ต้องการอย่างมากในตลาดสินค้าฟุ่มเฟือย กระบวนการของการขุดและตัดเพชรมีความซับซ้อนและใช้แรงงานมากทำให้มีค่าใช้จ่ายสูง เพชรสังเคราะห์ซึ่งผลิตผ่านกระบวนการสะสมอุณหภูมิสูง (HPHT) หรือการสะสมไอสารเคมี (CVD) เสนอทางเลือกที่ไม่แพงมากขึ้นในขณะที่ยังคงคุณสมบัติของเพชรธรรมชาติจำนวนมาก

ทังสเตนคาร์ไบด์

ทังสเตนคาร์ไบด์เป็นวัสดุคอมโพสิตที่ทำจากทังสเตนและอะตอมคาร์บอนซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความแข็งและความทนทาน มันมีคะแนนความแข็งของ Mohs ระหว่าง 8.5 ถึง 9.5 ทำให้เป็นหนึ่งในวัสดุที่ยากที่สุดหลังจากเพชร ทังสเตนคาร์ไบด์ใช้กันอย่างแพร่หลายในการตัดเครื่องมืออุปกรณ์ทำเหมืองและเครื่องประดับเนื่องจากความแข็งแรงและความต้านทานต่อรอยขีดข่วน

คุณสมบัติทังสเตนคาร์ไบด์:

- ความแข็ง: คะแนน Mohs ที่ 8.5 ถึง 9.5

- ความหนาแน่น: ความหนาแน่นสูงหนักกว่าวัสดุจำนวนมาก

- ความต้านทานการกัดกร่อน: ทนต่อการกัดกร่อนและออกซิเดชัน

- แอปพลิเคชัน: เครื่องมือตัด, อุปกรณ์ขุด, ส่วนประกอบที่ทนต่อการสึกหรอ

ทังสเตนคาร์ไบด์มักใช้ในการตั้งค่าอุตสาหกรรมที่ต้องการความต้านทานการสึกหรอสูง ความสามารถในการทนต่อสภาพที่รุนแรงทำให้เหมาะสำหรับการขุดเจาะและขุดเครื่องมือ นอกจากนี้ทังสเตนคาร์ไบด์ยังใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่ทนต่อการสึกหรอสำหรับเครื่องจักรและในการผลิตกระสุนเกราะเจาะเนื่องจากมีความหนาแน่นและความแข็งสูง

การเปรียบเทียบความแข็ง

เพชรนั้นยากกว่าทังสเตนคาร์ไบด์ด้วยความแข็งของ Mohs 10 เมื่อเทียบกับช่วงของทังสเตนคาร์ไบด์ที่ 8.5 ถึง 9.5 ซึ่งหมายความว่าเพชรสามารถเกาทังสเตนคาร์ไบด์ แต่ไม่ใช่ในทางกลับกัน อย่างไรก็ตามทังสเตนคาร์ไบด์โดยทั่วไปจะรุนแรงกว่าเพชรซึ่งหมายความว่ามันสามารถดูดซับพลังงานได้มากขึ้นก่อนที่จะแตกหัก

วัสดุ	Mohs Hardness	Vickers Hardness (HV)
เพชร	10	~ 10,000
ทังสเตนคาร์ไบด์	8.5-9.5	~ 2,400

การทดสอบความแข็งของวิคเกอร์ให้การวัดความแข็งที่แม่นยำยิ่งขึ้นแสดงให้เห็นว่าเพชรนั้นยากกว่าทังสเตนคาร์ไบด์อย่างมีนัยสำคัญในแง่ของความต้านทานต่อการเยื้อง ความแตกต่างของความแข็งนี้มีผลต่อการใช้งานในแอปพลิเคชันต่าง ๆ โดยเพชรเป็นที่ต้องการสำหรับการตัดที่แม่นยำและการทดลองแรงดันสูง

การใช้งานของ Diamond และ Tungsten Carbide

แอปพลิเคชันเพชร

1. เครื่องมือตัด: ใช้สำหรับการตัดวัสดุแข็งอย่างแม่นยำเช่นเซรามิก

2. การทดลองแรงดันสูง: ใช้ในเซลล์ทั่งเพชรสำหรับสภาวะความดันรุนแรง

3. เครื่องประดับ: คุณค่าสำหรับความฉลาดและความทนทานในรายการฟุ่มเฟือย

4. อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์: ใช้เนื่องจากการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยม

เพชรยังใช้ในอุปกรณ์การแพทย์และในหน้าต่างบางประเภทเนื่องจากความโปร่งใสและความแข็ง การใช้เพชรในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากสามารถกระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพทำให้เหมาะสำหรับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้พลังงานสูง

แอปพลิเคชันทังสเตนคาร์ไบด์

1. เครื่องมือตัด: ใช้อย่างกว้างขวางในการตัดโลหะเนื่องจากความแข็งและความต้านทานการสึกหรอ

2. อุปกรณ์การขุด: เหมาะสำหรับการขุดเจาะและขุดเครื่องมือ

3. ส่วนประกอบที่ทนต่อการสึกหรอ: ใช้ในชิ้นส่วนเครื่องจักรที่ต้องการความทนทานสูง

4. เครื่องประดับ: เป็นที่นิยมในวงดนตรีงานแต่งงานของผู้ชายสำหรับความทนทานและรูปลักษณ์ที่ทันสมัย

ทังสเตนคาร์ไบด์ยังใช้ในการใช้งานทางทหารเช่นในรอบการเจาะเกราะเนื่องจากมีความหนาแน่นและความแข็งสูง ความสามารถในการรักษารูปร่างภายใต้ความเครียดสูงทำให้เหมาะสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ค่าใช้จ่ายและความพร้อมใช้งาน

เพชรมีราคาแพงกว่าทังสเตนคาร์ไบด์เนื่องจากความหายากและความซับซ้อนของการขุดและการประมวลผล ทังสเตนคาร์ไบด์ในขณะที่ราคาไม่แพงเสนอทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับการใช้งานที่จำเป็นต้องใช้ความแข็งมาก แต่ไม่จำเป็นต้องใช้ความแข็งระดับเพชร ความคุ้มค่าของทังสเตนคาร์ไบด์ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมมากมาย

กระบวนการผลิต

กระบวนการผลิตสำหรับเพชรและทังสเตนคาร์ไบด์แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ เพชรเกิดขึ้นตามธรรมชาติและจะต้องขุดและตัดในขณะที่ทังสเตนคาร์ไบด์ถูกสังเคราะห์ผ่านกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาของทังสเตนกับคาร์บอนที่อุณหภูมิสูง

การผลิตเพชร

เพชรถูกขุดจากท่อภูเขาไฟแล้วตัดและขัดเงาเพื่อเพิ่มความสามารถของพวกเขา กระบวนการตัดเกี่ยวข้องกับการใช้เพชรอื่น ๆ เพื่อรูปร่างและขัดหินเนื่องจากความแข็งที่รุนแรง เพชรสังเคราะห์ถูกผลิตผ่านเทคโนโลยีขั้นสูงที่ทำซ้ำสภาพธรรมชาติภายใต้รูปแบบเพชรซึ่งเสนอทางเลือกที่เหมาะสมและยั่งยืนมากขึ้น

การผลิตทังสเตนคาร์ไบด์

ทังสเตนคาร์ไบด์ผลิตโดยการผสมผงทังสเตนกับคาร์บอนแล้วเผาส่วนผสมที่อุณหภูมิสูง กระบวนการนี้ช่วยให้การสร้างรูปร่างและรูปแบบที่ซับซ้อนทำให้มันมีความหลากหลายสำหรับแอปพลิเคชันต่างๆ กระบวนการเผานั้นเกี่ยวข้องกับการใช้แรงดันและอุณหภูมิสูงเพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุได้รับความแข็งและความหนาแน่นที่ดีที่สุด

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

ทั้งเพชรและทังสเตนคาร์ไบด์มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับการผลิต การขุดเพชรสามารถนำไปสู่ความเสียหายด้านสิ่งแวดล้อมอย่างมีนัยสำคัญรวมถึงการตัดไม้ทำลายป่าและมลพิษทางน้ำ การผลิตทังสเตนคาร์ไบด์เกี่ยวข้องกับการใช้ทังสเตนซึ่งมักจะขุดในเขตความขัดแย้งทำให้เกิดความกังวลด้านจริยธรรม มีความพยายามในการปรับปรุงแนวทางปฏิบัติด้านการขุดและแหล่งข้อมูลอย่างยั่งยืนมากขึ้น

การพัฒนาในอนาคต

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาเพชรสังเคราะห์ที่สามารถเลียนแบบคุณสมบัติของเพชรธรรมชาติในราคาที่ต่ำกว่า นอกจากนี้ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์วัสดุกำลังนำไปสู่การพัฒนาวัสดุคอมโพสิตใหม่ที่รวมความแข็งของทังสเตนคาร์ไบด์เข้ากับคุณสมบัติที่ต้องการอื่น ๆ เช่นความเหนียวที่เพิ่มขึ้นหรือน้ำหนักเบา ความก้าวหน้าเหล่านี้คาดว่าจะขยายช่วงของการใช้งานสำหรับทั้งเพชรและทังสเตนคาร์ไบด์

บทสรุป

โดยสรุปเพชรนั้นยากกว่าทังสเตนคาร์ไบด์ด้วยความแข็งของ Mohs 10 เมื่อเทียบกับช่วงของทังสเตนคาร์ไบด์ที่ 8.5 ถึง 9.5 อย่างไรก็ตามความเหนียวและความคุ้มค่าของทังสเตนคาร์ไบด์ทำให้เป็นตัวเลือกที่มีค่าสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมมากมาย ตัวเลือกระหว่างเพชรและทังสเตนคาร์ไบด์ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของแอปพลิเคชันรวมถึงความแข็งความเหนียวและการพิจารณาค่าใช้จ่าย

คำถามที่พบบ่อย

1. ความแตกต่างหลักในความแข็งระหว่างเพชรและทังสเตนคาร์ไบด์คืออะไร?

ไดมอนด์มีความแข็ง Mohs 10 ในขณะที่ทังสเตนคาร์ไบด์อยู่ในช่วง 8.5 ถึง 9.5 ซึ่งหมายความว่าเพชรนั้นยากกว่าทังสเตนคาร์ไบด์

2. วัสดุใดที่มีราคาแพงกว่าเพชรหรือทังสเตนคาร์ไบด์

ไดมอนด์มีราคาแพงกว่าเนื่องจากความหายากและความซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับการขุดและการแปรรูป

3. แอพพลิเคชั่นหลักของ Diamond คืออะไร?

เพชรถูกใช้ในเครื่องมือตัดการทดลองแรงดันสูงเครื่องประดับและแอพพลิเคชั่นอิเล็กทรอนิกส์บางอย่าง

4. เหตุใดทังสเตนคาร์ไบด์จึงต้องการมากกว่าเพชรในบางแอปพลิเคชัน?

ทังสเตนคาร์ไบด์เป็นที่ต้องการเนื่องจากความทนทานความคุ้มค่าและความสามารถในการทนต่อผลกระทบที่ดีกว่าเพชร

5. ทังสเตนคาร์ไบด์สามารถเกาเพชรได้หรือไม่?

ไม่ทังสเตนคาร์ไบด์ไม่สามารถเกาเพชรได้ เพชรนั้นยากขึ้นและสามารถเกาทังสเตนคาร์ไบด์

การอ้างอิง:

[1] https://www.zhongbocarbide.com/is-tungsten-carbide-harder-than-diamond.html

[2] https://www.zhongbocarbide.com/how-hard-is-tungsten-carbide-vs-diamond.html

[3] https://www.makeitfrom.com/compare/polycrystalline-cvd-diamond/tungsten-carbide-wc

[4] https://en.wikipedia.org/wiki/diamond

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide

[6] https://www.burdental.com/blog/comparison-of-dental-diamond-burs-and-tungsten-carbide-burs

[7] https://www.zzcrcarbide.com/news/which-is-harder-compared-to-tungsten-carbide-and-diamond/

[8] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide

[9] https://www.reddit.com/r/gemstones/comments/1ahga1f/what_gemstone_othan_than_diamond_is_harder_than/

[10] https://compraco.com.br/blogs/industria/o-que-e-mais-duro-carboneto-de-tungstenio-ou-diamante

[11] https://www.carbide-part.com/blog/tungsten-carbide-hardness-vs-diamond/

[12] https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2019/06/18/there-are-6-Strongest-materials-on-earth-that-are-harder-than-diamonds/

[13] https://www.shutterstock.com/search/diamond-hardness

[14] https://www.istockphoto.com/photos/hard-diamond

[15] https://eagle-dental-burs.com/blogs/articles/diamond-vs-carbide

[16] https://www.alamy.com/stock-photo/diamond-hardness.html?cutout=1

[17] https://www.mdpi.com/2311-5629/8/4/77

[18] https://www.refractorymetal.org/tungsten-carbide-uses-properties.html

[19] https://telconpcd.com/pcd-vs-carbide-who-has-better-tool-value/

[20] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide