ทังสเตนผสมกับคาร์ไบด์หรือไม่?

เมนูเนื้อหา

รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับทังสเตนคาร์ไบด์

- การสังเคราะห์ทังสเตนคาร์ไบด์

คุณสมบัติของทังสเตนคาร์ไบด์

การใช้งานของทังสเตนคาร์ไบด์

กระบวนการผลิต

ความก้าวหน้าล่าสุดในทังสเตนคาร์ไบด์

- นาโนเทคโนโลยีในทังสเตนคาร์ไบด์

- การพิมพ์ 3 มิติของทังสเตนคาร์ไบด์

- วิธีการผลิตที่ยั่งยืน

บทสรุป

คำถามที่พบบ่อย

- 1. ทังสเตนคาร์ไบด์คืออะไร?

- 2. ทังสเตนคาร์ไบด์สังเคราะห์อย่างไร?

- 3. คุณสมบัติสำคัญของทังสเตนคาร์ไบด์คืออะไร?

- 4. แอพพลิเคชั่นหลักของทังสเตนคาร์ไบด์คืออะไร?

- 5. ทังสเตนคาร์ไบด์รีไซเคิลได้หรือไม่?

การอ้างอิง:

ทังสเตนคาร์ไบด์เป็นสารประกอบที่ทำจากทังสเตนและคาร์บอนมีชื่อเสียงในด้านความแข็งและความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยม มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานอุตสาหกรรมต่าง ๆ รวมถึงเครื่องมือตัดชิ้นส่วนที่สวมใส่และแม้แต่เครื่องประดับ ในบทความนี้เราจะเจาะรายละเอียดของ ทังสเตนคาร์ไบด์ สำรวจการสังเคราะห์คุณสมบัติแอปพลิเคชันและความก้าวหน้าล่าสุด

รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับทังสเตนคาร์ไบด์

ทังสเตนคาร์ไบด์เป็นสารประกอบทางเคมีที่มีสูตรโมเลกุล WC มันประกอบด้วยส่วนที่เท่ากันทังสเตนและอะตอมคาร์บอนสร้างโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยม สารประกอบนี้เป็นที่รู้จักกันดีว่ามีจุดหลอมเหลวสูงการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยมและความแข็งสุด ๆ ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการเรียกร้องสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม

การสังเคราะห์ทังสเตนคาร์ไบด์

ทังสเตนคาร์ไบด์ถูกสังเคราะห์โดยการทำปฏิกิริยากับโลหะทังสเตนหรือทังสเตนออกไซด์ที่มีคาร์บอนที่อุณหภูมิสูง โดยทั่วไปแล้วกระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับผงทังสเตนทำความร้อนด้วยคาร์บอนแบล็กในเตาไฟกราไฟท์เพื่อสร้างผงทังสเตนคาร์ไบด์ ผงนี้จะผสมกับสารยึดเกาะเช่นโคบอลต์และเผาที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างวัสดุที่แข็งและแข็ง

วิธีการสังเคราะห์:

1. ปฏิกิริยาอุณหภูมิสูง: โลหะทังสเตนทำปฏิกิริยากับคาร์บอนที่อุณหภูมิระหว่าง 1,400 ° C และ 2,000 ° C

W + C → WC

2. กระบวนการเตียงของเหลว: โลหะทังสเตนหรือทังสเตนออกไซด์ทำปฏิกิริยากับส่วนผสมของก๊าซ CO/CO2 และไฮโดรเจนที่อุณหภูมิระหว่าง 900 ° C และ 1,200 ° C

3. การสะสมไอสารเคมี (CVD): ทังสเตนเฮกเซ็ทคลอไรด์ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนและมีเธนที่ 670 ° C เพื่อสร้างทังสเตนคาร์ไบด์

WCL ₆ + H ₂ + CH ₄ → WC + 6HCl

คุณสมบัติของทังสเตนคาร์ไบด์

ทังสเตนคาร์ไบด์จัดแสดงคุณสมบัติสำคัญหลายประการที่ทำให้มีค่าสูงสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรม:

- ความแข็ง: มันอยู่ในอันดับที่ประมาณ 9.0–9.5 ในระดับ MOHS คล้ายกับ Diamond

- การนำความร้อน: การนำความร้อนสูงประมาณ 110 W/(M · K)

- จุดหลอมเหลว: จุดหลอมเหลวสูงมากที่ 2,870 ° C

- ความต้านทานการกัดกร่อน: ทนต่อกรดส่วนใหญ่ แต่ทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรฟลูออริก/กรดไนตริก

การใช้งานของทังสเตนคาร์ไบด์

ทังสเตนคาร์ไบด์ใช้ในการใช้งานที่หลากหลายเนื่องจากความแข็งและความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยม:

- เครื่องมือตัด: ใช้ในการตัดเฉือนโลหะเพื่อการตัดความเร็วสูง

- ชิ้นส่วนที่สวมใส่: ใช้ในอุโมงค์ที่น่าเบื่อการก่อสร้างถนนและการเกษตรสำหรับส่วนประกอบที่ทนต่อการสึกหรอ

- การขุดและการขุดเจาะ: ใช้ในบิตสว่านและการตัดการตัดสำหรับการขุดและการขุดเจาะ

- การบินและอวกาศ: ใช้ในการเคลือบสำหรับส่วนประกอบการบินและอวกาศเพื่อป้องกันการกัดเซาะและการเสียดสี

- เครื่องประดับ: ได้รับความนิยมในการทำแหวนแต่งงานที่ทนทานเนื่องจากความแข็งและความต้านทานต่อรอยขีดข่วน

กระบวนการผลิต

กระบวนการผลิตของทังสเตนคาร์ไบด์เกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอน:

1. การผสมวัสดุ: ผงทังสเตนผสมกับคาร์บอนแบล็กในโรงสีลูกเพื่อให้แน่ใจว่าสม่ำเสมอ

2. carburization: ส่วนผสมถูกทำให้ร้อนในเตาราไฟท์เพื่อสร้างผงทังสเตนคาร์ไบด์

3. การเผา: ผงผสมกับสารยึดเกาะ (เช่นโคบอลต์) และอัดแน่นเป็นรูปร่างที่ต้องการ จากนั้นจะถูกเผาที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างคอมโพสิตที่เป็นของแข็ง

ความก้าวหน้าล่าสุดในทังสเตนคาร์ไบด์

ความก้าวหน้าล่าสุดในทังสเตนคาร์ไบด์มุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงคุณสมบัติและขยายแอปพลิเคชัน:

- นาโนเทคโนโลยี: การวิจัยเกี่ยวกับทังสเตนคาร์ไบด์โครงสร้างนาโนมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลและความเสถียรทางความร้อน

- การพิมพ์ 3 มิติ: เทคนิคเช่นการคัดเลือกเลเซอร์ซินเทอร์ (SLS) และการละลายลำแสงอิเล็กตรอน (EBM) กำลังถูกสำรวจสำหรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วและรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน

- การผลิตที่ยั่งยืน: มีความพยายามในการพัฒนาวิธีการสังเคราะห์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นและกระบวนการรีไซเคิล

นาโนเทคโนโลยีในทังสเตนคาร์ไบด์

นาโนเทคโนโลยีมีบทบาทสำคัญในการเพิ่มคุณสมบัติของทังสเตนคาร์ไบด์ ด้วยการลดขนาดอนุภาคลงในระดับนาโนนักวิจัยสามารถปรับปรุงความแข็งแรงความแข็งแกร่งและการนำความร้อนของวัสดุ นี่คือความสำเร็จผ่านเทคนิคการสังเคราะห์ขั้นสูงเช่นการประมวลผลโซล-เจลและการผสมเชิงกล

การพิมพ์ 3 มิติของทังสเตนคาร์ไบด์

เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิตินำเสนอศักยภาพในการสร้างรูปร่างและโครงสร้างที่ซับซ้อนด้วยทังสเตนคาร์ไบด์ที่ยากหรือเป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุด้วยวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม เทคนิคเช่น SLS และ EBM ช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนได้อย่างรวดเร็วด้วยความแม่นยำสูงและของเสียจากวัสดุน้อยที่สุด

วิธีการผลิตที่ยั่งยืน

เมื่อความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมเติบโตขึ้นมีการมุ่งเน้นที่เพิ่มขึ้นในวิธีการผลิตที่ยั่งยืนสำหรับทังสเตนคาร์ไบด์ ซึ่งรวมถึงการพัฒนากระบวนการสังเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นซึ่งลดการใช้พลังงานและของเสีย นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาเทคโนโลยีการรีไซเคิลเพื่อเรียกคืนทังสเตนคาร์ไบด์จากเครื่องมือที่ชำรุดและวัสดุเศษซากลดความจำเป็นในการใช้วัตถุดิบหลัก

บทสรุป

ทังสเตนคาร์ไบด์เป็นวัสดุที่หลากหลายและทนทานสูงซึ่งมีบทบาทสำคัญในการใช้งานอุตสาหกรรมต่างๆ ความแข็งที่ยอดเยี่ยมความต้านทานการสึกหรอและความเสถียรทางความร้อนทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการตัดเครื่องมือการสึกหรอชิ้นส่วนและการเคลือบป้องกัน เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าความต้องการทังสเตนคาร์ไบด์ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่องโดยได้รับแรงหนุนจากความสามารถในการเพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่ยาวนานของอุปกรณ์ในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ ความก้าวหน้าล่าสุดในนาโนเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติและการผลิตที่ยั่งยืนคาดว่าจะขยายการใช้งานต่อไปและปรับปรุงรอยเท้าด้านสิ่งแวดล้อม

คำถามที่พบบ่อย

1. ทังสเตนคาร์ไบด์คืออะไร?

ทังสเตนคาร์ไบด์เป็นสารเคมีที่ทำจากทังสเตนและคาร์บอนซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความแข็งและความต้านทานการสึกหรอ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานอุตสาหกรรมเช่นเครื่องมือตัดและชิ้นส่วนที่สวมใส่

2. ทังสเตนคาร์ไบด์สังเคราะห์อย่างไร?

ทังสเตนคาร์ไบด์ถูกสังเคราะห์โดยการทำปฏิกิริยากับโลหะทังสเตนหรือทังสเตนออกไซด์ที่มีคาร์บอนที่อุณหภูมิสูง วิธีการรวมถึงปฏิกิริยาอุณหภูมิสูงและการสะสมไอสารเคมี

3. คุณสมบัติสำคัญของทังสเตนคาร์ไบด์คืออะไร?

คุณสมบัติที่สำคัญ ได้แก่ ความแข็งสูง (9.0–9.5 ในระดับ MOHS), การนำความร้อนสูงและจุดหลอมเหลวที่สูงมาก 2,870 ° C นอกจากนี้ยังทนต่อกรดส่วนใหญ่

4. แอพพลิเคชั่นหลักของทังสเตนคาร์ไบด์คืออะไร?

การใช้งานเบื้องต้นรวมถึงเครื่องมือตัดสำหรับการตัดเฉือนโลหะชิ้นส่วนสำหรับการก่อสร้างและการขุดและการเคลือบป้องกันในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและน้ำมันและก๊าซ

5. ทังสเตนคาร์ไบด์รีไซเคิลได้หรือไม่?

ใช่ทังสเตนคาร์ไบด์สามารถรีไซเคิลได้ เครื่องมือที่ชำรุดและเศษวัสดุสามารถนำกลับมาใช้ใหม่และนำกลับมาใช้ใหม่ลดขยะและการอนุรักษ์ทรัพยากร

การอ้างอิง:

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

[2] https://www.itia.info/applications-markets/

[3] https://heegermaterials.com/blog/90_how-is-tungsten-carbide-made-.html

[4] https://www.retopz.com/57-frequently-asked-questions-faqs-about-tungsten-carbide/

[5] https://www.thermalspray.com/questions-tungsten-carbide/

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

[7] https://eurobalt.net/blog/2022/03/28/all-the-applications-of-tungsten-carbide/

[8] https://todaysmachiningworld.com/magazine/how-it-works-making-tungsten-carbide-cutting-tools/

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

[10] https://www.vedantu.com/chemistry/tungsten-carbide

[11] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide/manufacturing-process

[12] https://www.britannica.com/science/tungsten-carbide

[13] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/use.html

[14] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/process.html

[15] https://www.carbideprobes.com/wp-content/uploads/2019/07/tungstencarbidedatasheet.pdf

[16] https://www.dymetalloys.co.uk/what-is-tungsten-carbide/tungsten-carbide-grades-applecations

[17] https://www.ceratizit.com/int/en/company/passion-for-cemented-carbide-/production.html

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

[19] https://repository.up.ac.za/bitstream/handle/2263/24896/03Chapter3

[20] https://www.wolfram.at/en/products/tungsten-carbide-powder/

[21] https://www.azom.com/article.aspx?articleid=1203

[22] https://stock.adobe.com/search?k=tungsten+carbide

[23] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide

[24] https://www.freepik.com/free-photos-vectors/tungsten

[25] https://www.shutterstock.com/search/tungsten

[26] https://www.nbcbearings.com/tungsten-carbide-carbon-coating-in-ldb/

[27] https://supraindustries.com/uses-of-tungsten-carbide-burrs/

[28] https://stock.adobe.com/search?k=carbide

[29] http://www.metalspiping.com/cast-spherical-tungsten-carbide-powder.html

[30] https://periodictable.com/elements/074/pictures.html

[31] https://www.hoganas.com/en/powder-technologies/products/advanced-ceramic-powders/tungsten-titanium-carabide/

[32] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide-drill-bits

[33] http://www.nicrotec.com/welding-consumables/tungsten-carbide-alloys-nicrotec/products.html?c=1&g=13

[34] https://www.shutterstock.com/search/tungsten-carbide

[35] https://www.gettyimages.in/photos/tungsten

[36] https://www.linkedin.com/pulse/7-questions-tungsten-carbide-burrs-shijin-lei

[37] https://www.tungstenworld.com/pages/tungsten-news-common-questions-about-tungsten

[38] https://www.yatechmaterials.com/en/cyceded-carbide-industry/answers-to-questions-about-the-use-of-tungsten-carbide-edm-blocks/

[39] https://consolidatedresources.com/blog/10-facts-about-tungsten-carbide/

[40] https://www.linkedin.com/pulse/questions-composite-materials-tungsten-carbide-shijin-lei

[41] https://www.tungco.com/insights/blog/frequently-asked-questions-used-tungsten-carbide-inserts/

[42] http://www.carbidetechnologies.com/faqs/

[43] https://eternaltools.com/blogs/tutorials/tungsten-carbide-an-informative-guide

[44] https://tuncomfg.com/about/faq/

[45] https://shop.machinemfg.com/the-pros-and-cons-of-tungsten-carbide-a-comprehensive-guide/

[46] https://www.tungco.com/insights/blog/5-tungsten-carbide-applications/

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

[48] ​​https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html

[49] https://www.ipsceramics.com/technical-ceramics/tungsten-carbide/

[50] https://create.vista.com/photos/tungsten-carbide/

[51] https://www.kennametal.com/us/en/products/carbide-wear-parts/fluid-handling-and-flow-control/separation-solutions-for-centrifuge-machines/tungsten-carbide-materials.htmls.htmls.htmls

[52] https://www.vedantu.com/evs/uses-of-tungsten

[53] https://www.sollex.se/en/blog/post/about-cemented-tungsten-carbide-applications-part-1