İçerik Menüsü
● Tungsten ve Tungsten karbürüne giriş
>> Tungsten nedir?
>> Tungsten karbür nedir?
● Kompozisyon ve yapı
● Fiziksel ve mekanik özellikler
>> Sertlik
>> Yoğunluk
>> Erime noktası
>> Termal ve elektriksel iletkenlik
>> Tokluk ve kırılganlık
● Üretim süreçleri
>> Tungsten üretimi
>> Tungsten karbür üretimi
● Başvuru
>> Tungsten kullanır
>> Tungsten karbür kullanır
● Maliyet karşılaştırması
● Çevresel ve güvenlik hususları
● Özet Tablo: Tungsten vs tungsten karbür
● Çözüm
● Sık Sorulan Sorular (SSS)
>> 1. Tungsten ve Tungsten karbür arasındaki temel fark nedir?
>> 2. Tungsten karbür tungsten gibi elektrik uygulamaları için kullanılabilir mi?
>> 3. Tungsten karbür neden Tungsten'den bu kadar zor?
>> 4 Tungsten karbür tungsten'den daha pahalı mı?
>> 5. Tungsten ve tungsten karbürü halletmek için güvenli midir?
● Alıntılar:
Tungsten ve Tungsten karbür, ilgili isimleri ve paylaşılan unsur Tungsten nedeniyle sıklıkla birlikte belirtilen iki malzemedir. Bununla birlikte, kompozisyon, fiziksel özellikler, sertlik, uygulamalar ve maliyet bakımından önemli ölçüde farklılık gösterirler. Bu makale, her bir materyalin benzersiz özellikleri ve kullanımları hakkında kapsamlı bir anlayış sağlayarak bu farklılıkları derinlemesine araştırmaktadır.
Tungsten ve Tungsten karbürüne giriş
Tungsten nedir?
Tungsten (kimyasal sembol W, atom sayısı 74), istisnai yoğunluğu, sertliği ve 3.422 ° C'de (6,192 ° F) tüm metallerin en yüksek erime noktası ile bilinen saf bir metalik elementtir. Mükemmel termal ve elektriksel iletkenliğe sahip grimsi beyaz bir metaldir ve korozyon ve aşınmaya karşı oldukça dirençlidir. Tungsten doğal olarak wolframit ve scheelite gibi minerallerde bulunur ve karmaşık rafinaj işlemleri yoluyla çıkarılır.
Tungsten karbür nedir?
Tungsten karbür (kimyasal formül WC), tungsten ve karbon atomlarının kabaca 1: 1 oranında birleştirilmesiyle oluşan kimyasal bir bileşiktir. Sertliği arttırmak için genellikle kobalt gibi metalik bir bağlayıcı ile karıştırılmış bir seramik metal kompozittir (Cermet). Tungsten karbür, Mohs ölçeğinde 9 ila 9.5, sadece Diamond'a ikincisi olan aşırı sertliği ile ünlüdür. Bir toz metalurji işlemi ile sentezlenir ve aşınma direnci gerektiren endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.
Kompozisyon ve Yapı
| Malzeme |
Kompozisyon |
Yapısı |
| Tungsten |
Saf Eleman (W) |
Vücut merkezli kübik (BCC) metal |
| Tungsten karbür |
Tungsten ve karbon (WC) bileşiği, genellikle kobalt bağlayıcısı |
Altıgen kristal seramik metal kompozit |
Tungsten tek elemanlı bir metal, Tungsten karbür, çok sert bir seramik benzeri yapı oluşturan tungsten ile bağlanmış karbon atomlarını içeren bir bileşiktir. Kobalt gibi karbon ve bağlayıcıların eklenmesi, Tungsten karbürüne saf tungsten'den farklı benzersiz özellikleri verir.
Fiziksel ve mekanik özellikler
Sertlik
- Tungsten: Sertleştirilmiş çeliğe benzer şekilde, yaklaşık 7,5 ila 8 MOHS sertliğine sahip sert metal.
- Tungsten Karbür: Son derece sert, 9 ila 9.5 Mohs sertliği, Diamond'a rakip.
Sertlikteki bu fark, Tungsten karbürünün Tungsten'in kendisi de dahil olmak üzere diğer birçok malzemeyi kesebileceği veya yıpratabileceği anlamına gelir ve bu da aletleri ve aşındırıcıları kesme için idealdir.
Yoğunluk
- Tungsten: Çok yoğun metal, yoğunluk yaklaşık 19.3 g/cm³ kurşun ve demirden daha ağır.
- Tungsten Karbür: Tungsten'den biraz daha az yoğun, yaklaşık 15.6 ila 15.7 g/cm³ ama yine de çelikten çok daha ağır.
Her iki malzemenin yüksek yoğunluğu, karşı ağırlıklar ve zırh pikap mermileri gibi küçük bir hacimde kütle gerektiren uygulamalarda kullanımlarına katkıda bulunur.
Erime noktası
- Tungsten: 3,422 ° C'de (6.192 ° F) herhangi bir metalin en yüksek erime noktası.
- Tungsten karbür: Tungsten'den daha düşük ama yine de çok yüksek olan yaklaşık 2.870 ° C (5,198 ° F) yüksek erime noktası.
Erime noktası farkı farklı atomik bağlarını yansıtır. Tungsten'in metalik bağları, kırılması için Tungsten karbüründeki kovalent bağlardan daha fazla enerji gerektirir.
Termal ve elektriksel iletkenlik
- Tungsten: Mükemmel termal iletkenlik (~ 173 w/m · k) ve iyi elektrik iletkenliği.
- Tungsten karbür: İyi termal iletkenlik (yaklaşık 110 w/m · k), ancak tungsten'e kıyasla daha düşük elektrik iletkenliği.
Tungsten'in üstün elektriksel iletkenliği, elektrik temaslarında ve filamentlerde değerli hale getirirken, Tungsten karbürün düşük iletkenliği elektrik uygulamalarında kullanımını sınırlamaktadır.
Tokluk ve kırılganlık
- Tungsten: Daha sünek ve daha az kırılgan, daha iyi darbe direnci.
- Tungsten karbür: Çok sert ama kırılgan, ağır etki altında yontulmaya veya kırılmaya eğilimli.
Bu kırılganlık, tungsten karbür araçlarının dikkatle, genellikle destekle veya kırılmayı önlemek için kompozit formlarda kullanılmasını gerektirir.
Üretim süreçleri
Tungsten üretimi
Tungsten, kavurma, liç ve azaltma içeren bir dizi kimyasal işlemle wolframit ve scheelit gibi cevherlerden çıkarılır. Saflaştırılmış tungsten tozu daha sonra sinterleme ile birleştirilir veya eritilir ve şekillere dökülür. Yüksek erime noktası nedeniyle, tungsten genellikle erime yerine toz metalurjisi ile işlenir.
Tungsten karbür üretimi
Tungsten karbür, tungsten tozunu karbon siyahı ile birleştirerek ve karışımı 1.400-1.600 ° C'de bir hidrojen atmosferinde ısıtarak üretilir. Karbürizasyon olarak adlandırılan bu işlem WC bileşiğini oluşturur. Toz daha sonra bir kobalt bağlayıcı ile karıştırılır ve yoğun, sert parçalar üretmek için yüksek basınç ve sıcaklık altında sinterlenmiş.
Başvuru
Tungsten kullanır
- Elektrik filamentleri: Tungsten'in yüksek erime noktası ve elektrik iletkenliği, akkor ampul filamentleri ve ısıtma elemanları için ideal hale getirir.
- Alaşımlar: Kesme aletlerinde ve havacılık bileşenlerinde sertliği ve ısı direncini artırmak için çelik ve diğer metallere eklendi.
-Radyasyon koruması: Yoğunluğu ve toksisitesi nedeniyle kurşunla karşılaştırıldığında tıbbi ve endüstriyel röntgen ekranında kullanılır.
- Ağırlıklar ve dengeler: Yarış arabaları, uçak ve balast gibi yoğun, kompakt ağırlıklar gerektiren uygulamalarda kullanılır.
Tungsten karbür kullanır
- Kesme aletleri: Aşırı sertlik ve aşınma direnci nedeniyle metal işleme, madencilik ve inşaat için matkap bitlerinde, öğütme kesiciler ve testere bıçaklarında yaygın olarak kullanılır.
- Aşınmaya dayanıklı parçalar: Endüstriyel makinelerde nozullar, yataklar ve aşınma plakaları gibi bileşenler.
- Mücevherler: Çizgi direnci ve dayanıklılığı için halkalarda ve saatlerde kullanılır.
- Askeri Uygulamalar: Sertlik ve yoğunluk nedeniyle zırh piker mühimmat ve penetratörler.
- Cerrahi aletler: hassas kesme aletleri ve neşterler.
Maliyet karşılaştırması
Tungsten metali genellikle tungsten karbürden daha ucuzdur, çünkü öncelikle tungsten karbür ek işleme adımları ve kobalt bağlayıcılar gerektirir. Tungsten karbürün fiyatı kobalt fiyatları ve endüstriyel araçlara olan talep ile dalgalanıyor. Daha yüksek maliyete rağmen, Tungsten Carbide'ın üstün sertliği ve aşınma direnci, zorlu uygulamalardaki kullanımını haklı çıkarmaktadır.
Çevresel ve güvenlik hususları
- Tungsten: Genellikle güvenli ve toksik olmayan olarak kabul edilir, ancak tungsten tozu büyük miktarlarda solunursa tehlikeli olabilir.
- Tungsten Karbür: Tungsten karbürde kullanılan kobalt bağlayıcılar, yanlış ele alınırsa alerjik reaksiyonlara veya sağlık sorunlarına neden olabilir. Üretim ve işleme sırasında uygun güvenlik protokolleri gereklidir.
Özet Tablo: Tungsten vs Tungsten Karbür
| Özelliği |
Tungsten |
Tungsten Karbür |
| Kompozisyon |
Saf Metal (W) |
Bileşik (WC) + kobalt bağlayıcı |
| Sertlik (Mohs) |
7.5 - 8 |
9 - 9.5 |
| Yoğunluk (g/cm³) |
19.3 |
15.6 - 15.7 |
| Eritme noktası (° C) |
3.422 |
~ 2.870 |
| Elektriksel iletkenlik |
Yüksek |
Orta ila alçak |
| Sertlik |
Yüksek (sünek) |
Düşük (kırılgan) |
| Tipik Kullanımlar |
Filamentler, alaşımlar, ağırlıklar |
Aletleri kesme, parçalar, takılar |
| Maliyet |
Daha düşük |
Daha yüksek |
Çözüm
Sonuç olarak, Tungsten ve Tungsten karbür, Tungsten elemanı ile ilişkili olsa da, farklı fiziksel ve kimyasal özellikleri nedeniyle çok farklı amaçlara hizmet eder. Tungsten, tüm metallerin en yüksek erime noktasına sahip yoğun, sünek bir metaldir, bu da onu yüksek sıcaklık ve elektrik uygulamaları için ideal hale getirir. Öte yandan, Tungsten karbür, olağanüstü sertliği ve aşınma direnci ile bilinen bir bileşiktir, bu da kesme aletlerinde ve endüstriyel makinelerde vazgeçilmez hale getirir.
Tungsten ve tungsten karbür arasında seçim, sertlik, tokluk, termal stabilite ve maliyetin spesifik gereksinimlerine bağlıdır. Bu farklılıkları anlamak, mühendislerin, üreticilerin ve tüketicilerin, performans ve dayanıklılığı optimize ederek ihtiyaçları için doğru materyali seçmelerine olanak tanır.
Sık Sorulan Sorular (SSS)
1. Tungsten ve Tungsten karbür arasındaki temel fark nedir?
Temel fark, tungsten'in saf metalik bir element olmasıdır, tungsten karbür, genellikle kobalt ile karıştırılmış tungsten ve karbon atomları tarafından oluşturulan bir bileşiktir. Tungsten karbür çok daha zor ve aşınmaya dayanıklı ama aynı zamanda tungsten'den daha kırılgandır.
2. Tungsten karbür tungsten gibi elektrik uygulamaları için kullanılabilir mi?
Hayır, Tungsten karbür saf tungsten'e kıyasla daha düşük elektrik iletkenliğine sahiptir ve genellikle elektrik uygulamalarında kullanılmaz. Tungsten'in mükemmel iletkenliği onu filamentler ve kontaklar için uygun hale getirir.
3. Tungsten karbür neden Tungsten'den bu kadar zor?
Tungsten karbürün sertliği, tungsten ve karbon atomları arasındaki güçlü kovalent bağların oluşturduğu seramik benzeri kristal yapısından gelirken, Tungsten'in metalik bağları daha az katıdır, bu da daha yumuşaktır.
4 Tungsten karbür tungsten'den daha pahalı mı?
Evet, tungsten karbür, karmaşık üretim süreci ve kobalt bağlayıcıların eklenmesi nedeniyle genellikle daha pahalıdır. Bununla birlikte, üstün sertliği ve dayanıklılığı birçok endüstriyel uygulamadaki maliyeti haklı göstermektedir.
5. Tungsten ve tungsten karbürü halletmek için güvenli midir?
Tungsten genellikle güvenlidir, ancak tungsten tozu solunursa zararlı olabilir. Tungsten karbür, uygun şekilde ele alınmazsa alerjik reaksiyonlara veya sağlık sorunlarına neden olabilecek kobalt içerir. Üretim ve işleme sırasında güvenlik önlemleri gereklidir.
Alıntılar:
[1] https://konecarbide.com/tungsten-vs-tungsten-carbide-ifferences-splained/
[2] https://www.linkedin.com/pulse/tungsten-vs-carbide-whats-ifference-aijun-liu
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[4] https://mirror-polish.com/en/material_knowledge/tungsten/
[5] https://carbideprocessors.com/pages/carbide-parts/tungsten-carbide-properties.html
[6] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-etal
[7] https://create.vista.com/photos/tungsten-carbide/
[8] https://www.mdpi.com/2075-4701/11/12/2035
[9] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten
[10] https://cncpartsxtj.com/cnc-Merials/difference-tungsten-and-tungsten-carbide/
[11] https://www.retopz.com/57-incrent-scleed-questions-faqs-about-tungsten-carbide/
[12] https://www.tungstensupply.com/faq.html
[13] https://coweal.com/tungsten-vs-tungsten-carbide/
[14] https://shop.machinemfg.com/tungsten-vs-tungsten-carbide-key-fferences/
[15] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-image
[16] https://www.termalspray.com/questions-tungsten-carbide/
[17] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[18] https://www.xometri.com/resources/materials/tungsten-metal/
[19] https://www.gettyimages.com/photos/tungsten-etal
[20] https://periodictable.com/elements/074/pictures.html
[21] https://va-tungsten.co.za/pure-tungsten-vs-tungsten-carbide-whats-the-fference/
[22] https://www.tungstenworld.com/pages/tungsten-vs-tungsten-carbide
[23] https://www.vanswedenjewelers.com/blogs/education-ideas/tungsten-vs-tungsten-carbide-wedding-bands
[24] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[25] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten
[26] https://www.reefractorymetal.org/tungsten-carbide-uses-properties.html
[27] https://www.iqsdirectory.com/articles/tungsten/tungsten-metal.html
[28] https://stock.adobe.com/search?k=tungsten
[29] https://www.shutterstock.com/search/tungsten
[30] https://www.gettyimages.hk/%E5%9C%96%E7%89%87/tungsten-carbide?page=2
[31] https://www.linkedin.com/pulse/tungsten-vs-carbide-whats-ifference-haijun-liu
[32] https://www.diva-portal.org/ssch/get/diva2:1237216/fulltext01.pdf
[33] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide-drill-bits
[34] https://coweal.com/tungsten-vs-tungsten-carbide/
[35] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide
[36] https://www.aemmetal.com/news/tungsten-vs-tungsten-carbide-guide.html
[37] https://www.embr.com/blogs/news/what-does-tungsten-vs-tungsten-carbide-really-mean
[38] https://www.tungco.com/insights/blog/frequent-sasked-questions-used-tungsten-carbide-inserts/
[39] https://eternaltools.com/blogs/tutorials/tungsten-carbide-an-in-informative-guide
[40] https://shop.machinemfg.com/the-pros-and-cons-of-fon-carbide-a-cremplience-guide/
