Tarkib menyusi
● Volfram karbidiga kirish
>> Tarixiy kelib chiqish
>> Sintez usullari
● Kimyoviy tuzilmalar va obligatsiyalar
>> Kristal tuzilishi
>> Ion va kovalent obligatsiyasi: qiyosiy tahlil
● Volfram karberi xususiyatlari
>> Mexanik xususiyatlar
>> Issiq va elektr xususiyatlari
>> Kimyoviy qarshilik
● Volfram karbidining ilg'or arizalari
>> Sanoat va iste'molchidan foydalanish
>> Rivojlanayotgan texnologiyalar
● Sog'liqni saqlash, xavfsizlik va atrof-muhit masalalari
>> Kasbiy xavf
>> Atrof-muhitga ta'sir
● Xulosa
● Tez-tez beriladigan savollar
>> 1. Nega volfram karberi ion deb hisoblanmayapti?
>> 2
>> 3. Cobalt Volfram karbinining xususiyatlarini qanday yaxshilaydi?
>> 4. Iste'molchilar elektronikasida ishlatiladigan volfram karberimi?
>> 5. Yashil energiyadagi volfram karbinining kelajagi qanday?
● Iqtiboslar:
Volfram Carbide (WC) - bu favqulodda qattiqligi, yuqori erishi va turli xil sanoat dasturlari uchun uglerodlangan va uglerodlangan uglerodning birikmasi. Uning fizik xususiyatlari yaxshi hujjatlashtirilgan bo'lsa ham, uning kimyoviy bog'biyligi-ioni yoki kovalentining tabiati ilmiy tadqiqotlar mavzusiga olib bormoqda. Ushbu maqola tarkibi, bog'lanishi, xususiyatlari, dasturlari va oqibatlarini o'rganadi volfram karberi . ion yoki kovalent qahramoniga murojaat qilib,
Volfram karbidiga kirish
Tarixiy kelib chiqish
Volfram karbidi birinchi marta 19-asr oxirlarida frantsuz kimyoodining Genri Missan tomonidan sintetik olmosni kashf etgan frantsuz kimyoxonining Genri Missan tomonidan sintez qilindi. Biroq, 1920-yillarga qadar uning sanoat salohiyati nemis muhandislari Cobaltli Blackers bilan birga taniqli karbid vositalarini ishlab chiqishda amalga oshirilmadi. Ushbu innovatsiya tezkor va bardoshli kesish vositalarini yoqish va yanada tezroq va bardoshli vositalarni yaratdi.
Sintez usullari
Volfram karbidi vodorod yoki vodorod yoki vakuum muhitida 2000 ° C dan 2000 ° C gacha bo'lgan karbonat bilan uglerod kukuni bilan ishlab chiqariladi. Reaksiya quyidagicha:
V + c → WC
Zamonaviy texnikalar quyidagilardan iborat:
- Karbermal qisqarishi: yuqori haroratli pechda vountsten oksidi (wo₃) va ugleroddan foydalanish.
- Kimyoviy bug 'bug'lanishi (CVD): WC substratlaridagi yupqa qoplamalarni yaratish uchun.
- Mexanik Qishloq: Ball Tungram va Carbon Stockers-ni Nanoskal inshootlariga erishish uchun.
Kimyoviy tuzilmalar va obligatsiyalar
Kristal tuzilishi
Volfram karbinlari ikkita asosiy shaklda kristallanadi:
1
2. kub kub (b-WC): 2,600 ° C dan yuqori haroratda hosil bo'ladi, tog 'tuzli tuzilishini (B1 turidagi) qabul qiladi.
Volfram va uglerod o'rtasidagi rishta uzunligi ~ 220, odatiy ion aloqalaridan qisqaroq (masalan, Nacl: ~ 280), kuchli kovalentli o'zaro ta'sirni taklif qilmoqda.
Ion va kovalent obligatsiyasi: Ionli aloqa va ion
| obligatsiyalari |
(masalan, NACL) |
Kovatent Bont (WC) |
| Elektratsionizm |
Yuqori farqi (Dχ = 2.23) |
Past farq (dχ = 0,8) |
| Erish nuqtasi |
~ 800 ° C |
~ 2,870 ° C |
| Elektr o'tkazuvchanligi |
Kambag'al (izolyator) |
Yuqori (metall konvertor) |
| Obligatsiya yo'nalishi |
Ahamiyatsiz |
Yo'nalish (mahalliylashtirilgan) |
Kichik elektrhamitativlik farqini (χ = 2.36) va uglerod (χ = 2.55) va WC metalllik o'tkazuvchanligi metall xususiyatlari bilan qoplanadi.
Volfram karberi xususiyatlari
Mexanik xususiyatlar
Qattiqlik:
- Mohs shkalasi: 9.0-9.5 (Diamond = 10).
- Vickers Qattiqlik: 2,200-2,400 HV, titan va po'latdan tashqari.
- sinish qattiqligi: ~ 6-8 MPa√m, po'latdan past, ammo Cobalt Bog'lovchilar tomonidan kobalt bog'lovchilari tomonidan seziladi.
- zichlik zichligi: 15,6 g / sm³ - uran va oltin bilan taqqoslanadigan.
Issiq va elektr xususiyatlari
- Eritma nuqtasi: 2,870 ° C, uni yuqori haroratli muhitga moslashtiradi.
- Issiqlik o'tkazuvchanligi: 110 Vt / Maka, alyuminiyga o'xshash.
- Elektrga chidamlilik: ~ 20 mso · sm, elektr aloqalarida foydalanishni yoqish.
Kimyoviy qarshilik
- kislotalarga chidamli (HNO₃ / HF aralashmasidan tashqari) 600 ° C gacha bo'lgan oksidlanish.
- eritilgan tuzlar va ishqorli echimlarga nisbatan zaif.
Volfram karbidining ilg'or arizalari
Sanoat va iste'molchidan foydalanish
1. Ishlov berish vositalari:
- WC-Co kompozitalari kesilayotgan asbob bozorida ustunlik qiladilar (masalan, tugatish fabrikasi, qo'shimchalar).
- Misol: aerokosmik qotishmalari uchun Sandvik Corommants 'GC4325'.
2. Aerosospace:
- turbinalik pichoqlar va islomiy qalqonlar
3. Tibbiyot:
- biokomptizatsiya tufayli jarrohlik vositalari (masalan, osteotomlar) va protezlar.
Rivojlanayotgan texnologiyalar
1. Qo'shimcha ishlab chiqarish:
- WC kukuni 3D-bosma asboblarda murakkab geometriyalarda qo'llaniladi.
2. Yadro sinishi:
- Tokaak reaktorlarida plazma qarama-qarshi material sifatida tekshiriladi.
3. Nanotexnologiya:
- WC Nanoparulalar vodorod evolyutsiyasi kabi katalizik reaktsiyalarni oshiradi.
Sog'liqni saqlash, xavfsizlik va atrof-muhit masalalari
Kasbiy xavf
- O'pka effektlari: WC changni inhalatsiya qilish 'qattiq metall o'pka kasalligi, pnevmokonozning shakli' ga olib kelishi mumkin.
- Kanskinenity: ICC tomonidan 2B Carcinogen (ehtimol karsino) sifatida tasniflanadi.
- Reglament: OSHA ish joyida ta'sir qilish chegaralarini tasdiqlaydi (<5 mg / m³ Nafas jadval uchun).
Atrof-muhitga ta'sir
- kon qazish: volfram ekstrakti ko'pincha ochilish joyiga olib boradigan chuqur qazib olishni o'z ichiga oladi.
- Qayta ishlash: WC Scrapining 95 foizigacha Sinc-meliorativ jarayonlar orqali qayta ishlanadi.
- Barqarorlik tashabbuslari: Kennametal kabi kompaniyalar yopiq-loopni qayta ishlash tizimlarini targ'ib qiladi.
Xulosa
Volfram karbinining kovalent bog'lanishi o'ziga xos qattiqlik, issiqlik barqarorligi va elektr o'tkazuvchanligini ta'minlaydi. Uning arizalari an'anaviy sanoat tarmoqlarini (tog'-konerokosozlik va zamonaviy maydonlarni (yadroviy sintez, nanotexnologiya). Sog'liqni saqlash xavfi va atrof-muhitga ta'sir ko'rsatadigan qiyinchiliklar bo'lsa-da, qayta ishlash va qo'shimchalar ishlab chiqarish va qo'shimchalar ishlab chiqarish bo'yicha yutuqlar, WC Umumote uchun barqaror kelajakni va'da qilmoqda.
Tez-tez beriladigan savollar
1. Nega volfram karberi ion deb hisoblanmayapti?
Volfram carbide ion bog'lash uchun zarur bo'lgan yirik elektregativlik farqiga ega emas. Uning o'tkazuvchanligi va yo'nalishi kovalent / metall xususiyatlari bilan moslashtiradi.
2
WC juda og'ir korroziya va oksidlash kislotalarida (masalan, nitrat kislota) yoki ishqorli echimlarda kamayadi.
3. Cobalt Volfram karbinining xususiyatlarini qanday yaxshilaydi?
Kobalalt Begine sifatida harakat qiladi, VC donalari orasidagi bo'shliqlarni to'ldirib, qattiqqo'llikni kuchaytiradi.
4. Iste'molchilar elektronikasida ishlatiladigan volfram karberimi?
Ha! U smartfondagi tebranish motorlari va tirnalgan qarama-qarshilik uchun tomosha qilingan.
5. Yashil energiyadagi volfram karbinining kelajagi qanday?
WC vodorod yoqilg'isi kamerali katalizatorlari va shamol turbinalarining tikuvchiliklari uchun o'rganilmoqda, qayta tiklanadigan energiya tizimlarini qo'llab-quvvatlaydi.
Iqtiboslar:
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[2] https://chem.librlast.org/obookshelves/mapheral_chemiologiya/Maphereral_cheMTo_An_Nonmetals/2.05:_carbon_carbidlar_and_carbonats
[3] https://softschools.com/orcluas/cheiev/Tungsten_ivide_ Formula/462/
[4] https://www.alalamy.com/stock -mphoto/tungsten-carbide.html
[5] https://www.refrental.org/Tungsten-carbide-properties.html
[6] https://www.chemicbook.com/ ustoziy/crystalfore-ans-of-of-uungsten-carbide.htm
[7] https://www.getimge.hk/ iffiy96% ge%89/tunsten-carbide=2
[8] https://en.wikipedia.org/wiki/file_tfa_tungsten_carbide_crystal_crodecure.jpg
[9] https://create.vista.com/photos/tungsten-carbide/
[10] https://www.rerdit.com/r/ascscatics/00.00.Tow_does_tungsten_tow_cung_Carbonc_poduce/
[11] https://en.wikipedia.org/wiki/carbide
[12] https://pubchem.ncbi.nlmm.nih.gov/tundund/tungsten-carbide
[13] https://www.freereak.com/free-fotos-vekttor/tungsten
[14] https://www.shutterster.com/search/talgsten-metal
[15] https://www.gedimge.hk/ ifqevafen-87/tungsten-carbide
[16] https://www.isteckphoto.com/photos/tungsten-carbide
[17] https://www.atomic-fisysce.de/saticic/stuk/bh.html
[18] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten
[19] https://www.vedantu.com/chemiologiya/carbide
