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● 了解碳化鎢
>> 碳化鎢的成分
>> 鎳鍵的碳化鎢的優勢
● 碳化鎢的施用
● 製造過程
>> 詳細的製造步驟
● 碳化鎢的特性
● 健康考慮
● 環境影響
● 工業應用
>> 1。採礦業
>> 2。石油和天然氣行業
>> 3。航空應用
● 醫療應用
● 消費產品
>> 1。珠寶
>> 2。體育用品
>> 1。職業健康風險
>> 2。安全措施
● 環境影響擴大
>> 1。可持續實踐
● 結論
>> 1。什麼是碳化鎢?
>> 5。可以回收碳化鎢嗎?
● 引用:
碳化鎢 是一種以其出色的硬度和耐用性而聞名的廣泛使用的材料。它主要由鎢(W)和碳(C)組成1:1的比例,形成化學化合物碳化鎢(WC)。但是,碳化鎢是否包含鎳的問題對於理解其組成,特性和應用至關重要。本文深入研究了有關碳化鎢,其潛在鎳含量以及對各個行業的影響的細節。
碳化鎢是一種結合鎢和碳原子的堅硬材料。它以其硬度而聞名,在MOHS量表上排名為8.5至9.5,使其成為可用的最難材料之一。這種硬度使其非常適合切割工具,工業機械和珠寶。
- 基本成分:碳化鎢由鎢和碳原子相等的部分組成。
- 水泥碳化物:在許多應用中,碳化鎢與粘合金屬結合在一起,形成所謂的碳化物。最常見的粘合金屬是鈷(CO)和鎳(NI)。
- 鎳含量:鎳可以存在於碳化鎢配方中,尤其是當它用作粘合劑而不是鈷時。典型的成分範圍從70%到94%的碳化鎢含量為6%至30%的鎳,具體取決於特定的應用和所需特性。
鎳和鈷作為碳化鎢的粘合劑之間的選擇顯著影響材料的特性。
物業 | 鎳鍵的鎢碳化 | 鈷 - 碳化碳化碳牙 |
---|---|---|
戴阻力 | 出色的 | 非常好 |
耐腐蝕性 | 在腐蝕環境中更好 | 不錯,但比鎳少 |
延性 | 更高 | 降低 |
成本 | 通常更高 | 通常較低 |
1。耐腐蝕性:與鈷鍵版相比,鎳粘結的碳化鎢具有優越的耐腐蝕性。這使其適用於在化學加工和海洋應用等惡劣環境中的應用。
2。延展性:鎳可以對複合材料賦予更大的延展性,從而在影響條件下降低了脆性和增強韌性。
3。低過敏性特性:對於珠寶應用,鎳鍵的碳化碳環通常被作為鈷鍵環的低過敏性替代品銷售,這可能會導致敏感個體的過敏反應。
碳化鎢的獨特特性使其在各個行業中都很有價值:
- 切割工具:由於其硬度和耐磨性而廣泛用於加工工具。
- 採礦設備:鑽頭和其他必須承受極端條件的工具。
- 珠寶:由於其刮擦性和耐用性,婚禮樂隊和時尚戒指很受歡迎。
- 工業機械:用於需要高磨損性的組件中。
碳化鎢的生產通常涉及以下步驟:
1。合成:在高溫(1400–2000°C)下與碳混合鎢金屬粉,形成碳化水碳化水粉末。
2。粘合劑添加:將粘合金屬(鎳或鈷)添加到碳化碳化水粉末中。
3。燒結:將混合物壓實並加熱以通過燒結形成固體成分,其中粘合劑融化並將碳化碳化碳碳顆粒結合在一起。
4.最終處理:燒結的材料可能會進行進一步的處理,例如磨削或塗層以增強其性質。
- 材料混合:碳化鎢粉的質量取決於鎢粉和碳黑色混合物的均勻性。如果混合物不均勻,處理後可能會保留未反應的材料。
- 化油過程:這是在1300°C至1600°C的溫度下的石墨碳管爐中發生的,具體取決於粒徑的要求。
- 球銑削:此過程有助於實現有效燒結所需的均勻粒徑分佈。
- 燒結條件:燒結通常發生在真空或惰性氣氣大氣下,以防止在1500°C左右的溫度下進行氧化。
碳化通碳化合物具有多種有助於其廣泛使用的著名特性:
- 高硬度:在MOHS量表上排名約9至9.5。
- 高密度:大約是鋼的兩倍,使其適合需要大量重量的應用。
- 熱穩定性:在非氧化大氣中,在高溫下保持高度約1500°C的強度。
- 耐磨性:在磨料條件下,耐磨性比鋼長100倍。
雖然碳化鎢本身並不被認為是危險的,但接觸鎳或鈷可能會帶來健康風險:
- 過敏反應:由於珠寶中的鎳含量,有些人可能會出現皮膚過敏。
- 呼吸問題:加工碳化鎢的灰塵吸入,如果無法正確管理,可能會導致呼吸道問題。
碳化鎢生產的環境影響包括與鎢礦的採礦實踐有關的考慮因素以及在製造過程中與塵埃相關的潛在健康危害。通過改進的安全協議和廢料材料的回收實踐,正在努力通過改進的安全協議和回收實踐來減輕這些影響。
碳化通碳牙性碳化物在採礦作業中起著至關重要的作用,因為它能夠承受極端條件:
- 鑽頭:由於能夠有效地穿透硬表面,因此在岩石鑽井設備中廣泛使用。
- 切割工具:用於耐用性至關重要的採礦操作的各種切割工具中。
- 磨損零件:由於對採礦活動期間遇到的磨損材料的高磨損性,噴嘴或襯裡等組件是用碳化鎢製成的。
在石油鑽探行動中:
- 鑽頭:碳化鎢鑽頭因其在保持結構完整性的同時削減堅硬地質地層的能力而受到青睞。
- 井下工具:各種井下工具使用膠結碳化物,因為它們在鑽孔操作過程中遇到的高壓條件下的強度。
- 泵組件:暴露於磨料液體的零件受益於碳化鎢的耐磨性。
航空工程:
- 發動機組件:高溫組件受益於鎢碳酸鹽提供的熱穩定性。
- 起落架齒輪組件:用於實力重量比率至關重要的起落架系統中。
- 熱保護系統:由於其能夠承受極端溫度而不會降解的能力,因此在熱保護系統中使用。
碳化通碳化物的生物相容性使其適用於醫療工具:
- 手術儀器:用於手術中的精確切割工具受益於碳化鎢提供的硬度和清晰度。
- 牙科工具:由這種材料製成的牙科訓練可以精確切割,同時最大程度地減少患者不適。
- 植入物:某些植入物由於其耐用性和與生物組織的兼容性,因此使用了膠結碳化物。
超越工業用途:
鎢環因其美學吸引力與實際好處相結合,因此越來越受歡迎:
- 耐用性:它們比金或銀(例如金或銀)更好地抵抗刮擦。
- 品種:有多種樣式,飾面(包括拋光或拉絲),顏色(如黑色或金色),使它們可以為結婚戒指或時尚戒指提供多功能選擇。
- 負擔能力:與鉑金或黃金等貴金屬相比,以較低的成本提供類似的美學吸引力。
在運動器材中:
- 高爾夫球俱樂部:鎢重量通過提供最佳的平衡而不增加大量來提高性能。
- 捕撈誘餌:用鎢製成的耐用捕撈誘餌可提供出色的鑄造距離,同時抵抗鹽水暴露的腐蝕。
- 滑雪桿:利用輕巧但強大的材料可以在滑雪活動中增強性能,而不會損害耐用性。
儘管暴露風險主要在涉及塵埃的製造過程中存在:
如果沒有採取適當的保護措施,則參與磨削或加工操作的工人可能會面臨呼吸問題:
- 慢性暴露會導致潛在的嚴重健康結果,包括與吸入含有鈷或鎳的細顆粒相關的肺纖維化或肺癌[13] [18]。
雇主應執行嚴格的安全協議:
1。有效地使用當地的排氣通風系統。
2。提供個人防護設備(PPE),包括專門為顆粒物過濾設計的呼吸器。
3。在處理這些材料的工作場所內,必須定期進行有關安全處理實踐的培訓[40]。
當評估與採購生產高性能合金(如含有固定碳化物的碳化物)相關的可持續性因素時,還必須考慮與採礦作業相關的環境足跡[33]。
旨在減少生態損害的努力包括:
1。實施專門針對生產過程中產生的廢料材料設計的回收計劃[15]。
2。利用環保的提取技術,以最大程度地減少棲息地的破壞,同時最大化資源回收率[18]。
3。投資於開發替代粘合劑的研究,以減少因在消費者中引起過敏反應而聞名的金屬,同時仍保持傳統配方期望的績效標準[19]。
總而言之,碳化鎢可以根據其作為粘合物或鈷作為粘合劑的膠結複合材料的配方而含有鎳。鎳鍵的碳化氫碳酸鹽具有改善的耐腐蝕性和延展性等優點,使其適用於從工業工具到珠寶的各種應用。
隨著行業繼續尋求在極端條件下提供耐用性和性能的材料,了解碳化鎢的組成(包括其潛在的鎳含量)對於為特定應用選擇正確的材料至關重要。
碳化鎢是一種由鎢和碳原子相等的硬化化合物,以其出色的硬度和耐磨性而聞名。
不,並非所有的碳化水碳化物都含有鎳。它也可以與鈷結合。選擇取決於特定應用的所需屬性。
與鈷相比,鎳具有更好的耐腐蝕性,更高的延展性和低過敏性性能。
通常認為具有鎳粘合劑的高質量碳化碳酸碳酸環。但是,患有鈷的人可能會引起過敏反應。
是的,可以有效地回收碳化鎢,從而使破舊的工具或廢料被回收和重複使用。
[1] https://wwwn.cdc.gov/tsp/phs/phs.aspx?phsid=804&toxid=157
[2] https://carbideprocessors.com/pages/carbide-parts/tungsten-carbide-properties.html
[3] https://www.linkedin.com/pulse/tungsten-carbide-nickel-nickel-magnetic-non-magnetic-magnetic-zzbettercarbide
[4] https://heegermaterials.com/blog/90_how-is-tungsten-carbide-made-made-.html
[5] https://int-enviroguard.com/blog/tungsten-carbide-exposure-aare-your-workers-workers-at-risk/
[6] https://engage.robbinsbrothers.com/benefits-of-mens-tungsten-carbide-rings-and-wedding-andding
[7] https://www.tungco.com/insights/blog/5-tungsten-carbide-applications/
[8] https://www.makeitfrom.com/compare/nickel-alloy-625-n06625-na21/tungsten-carbide-wc
[9] https://www.larsonjewelers.com/pages/the-pros-cons-of-tungsten-carbide-rings
[10] https://en.wikipedia.org/wiki/tungsten_carbide
[11] https://www.makeitfrom.com/compare/nickel-alloy-718-n07718-na51/tungsten-carbide-wc
[12] https://repository.up.ac.za/bitstream/handle/2263/24896/03Chapter3.pdf?seperence=4
[13] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/nbk598735/
[14] https://www.copperbeardjewelry.com/en-jp/blogs/learn-about-rings/what-you-you-should-shob-know--now--nob-tungsten-jewelry-the-benefits-the-benefits-and-benefits-and-what-what-what-makes-iit
[15] https://eurobalt.net/blog/2022/03/28/all-the-papllications-op-of-tungsten-carbide/
[16] https://www.thermalspray.com/how-to-distingryish-real-tungsten-carbide-from-fakes/
[17] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide/manufacturing-process
[18] https://patient.info/doctor/tungsten-poisoning
[19] https://www.larsonjewelers.com/pages/tungsten-rings-pros-cons-cons-facts-myths
[20] https://www.sollex.se/en/blog/post/about-cemented-tungsten-carbide-applications-part-part-part-1
[21] https://htscoatings.com/blogs/our-craft-our-culture/three-tungsten-carbide-thermal-spray-spray-coatings-and-their-uses
[22] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/process.html
[23] https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/pmc2679595/
[24] https://www.justmensrings.com/blogs/justmensrings/what-are-are-the-the-benefits-of-tungsten-carbide rond
[25] https://www.vedantu.com/chemistry/tungsten-carbide
[26] https://www.oerlikon.com/ecoma/files/dsm-0398.1_wc10ni5cr_aggsint.pdf?download=True
[27] https://www.hmtg.de/en/was-ist-hartmetall/bearbeitung-von-hartmetall/
[28] https://www.ipsceramics.com/wp-content/uploads/2022/01/hsds-14-tungsten-carbide-issue-1.pdf
[29] https://modgents.com/blogs/ringsandthings/tungsten-rings-pros-pros-and-cons
[30] https://www.azom.com/properties.aspx?article = 2013
[31] https://hghouston.com/discussion-forums/forumid/5/postid/4398/scope/posts/tungsten-carbide-vs-vs-nickel-chrome-coation
[32] https://www.youtube.com/watch?v=0qrynzj_lz4
[33] https://wwwn.cdc.gov/tsp/toxfaqs/toxfaqsdetails.aspx?faqid=805&toxid=157
[34] https://www.bengarelick.com/blogs/news/tungsten-wedding-rings
[35] https://www.imetra.com/tungsten-carbide-material-properties/
[36] https://www.everything-wedding-rings.com/how-can-you-tell-betell-tell-wnew--------------cobalt-and-tungsten-nickel-nickel-rings.html
[37] https://www.psmindustries.com/yillik/tungsten-carbide-anufacturing-process
[38] https://www.marthastewart.com/7900660/pros-cons-cons-of-tungsten-wedding-bands
[39] https://todaysmachiningworld.com/magazine/how-it-works-making-tungsten-carbide-cutting-tools/
[40] https://www.safetyandhealthmagazine.com/articles/work-safely-with-with-tungsten-carbide-2