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● 碳化鎢簡介
>> 碳化鎢的關鍵特性
● 是什麼定義了非有產金屬？
● 碳化鎢：金屬，陶瓷還是複合材料？
>> 1。化學成分
>> 2。為什麼不是有色金屬
● 碳化鎢的製造過程
>> 步驟1：原材料準備
>> 步驟2：與粘合劑混合
>> 步驟3：壓實
>> 步驟4：燒結
● 工業和商業應用
>> 1。加工和切割工具
>> 2。航空航天和防禦
>> 3。醫療設備
>> 4。消費品
>> 5。能源部門
● 碳化鎢與競爭材料
● 環境影響和回收
● 全球市場見解
● 未來的創新
● 結論
● 常見問題
>> 1。鎢和碳化鎢有什麼區別？
>> 2。碳化碳酸鹽生鏽還是tarnish？
>> 3。碳化鎢與硬度與鑽石相比如何？
>> 4。碳化鎢有毒嗎？
>> 5。哪些行業最依賴於碳化鎢？
● 引用：
碳化通碳（WC）以其無與倫比的硬度和耐用性徹底改變了行業。雖然它的應用範圍從工業機械到豪華珠寶，但一個基本問題仍然存在： 碳化碳酸鹽 是一種非有產金屬？本文探討了其組成，分類和工業意義，同時揭露了共同的誤解。
碳化鎢簡介
碳化鎢是一種由鎢（W）和碳（C）原子組成的化合物，其比例為1：1。首先在19世紀後期合成，在第二次世界大戰期間因其在裝甲彈藥中的使用而獲得了突出。如今，它是高性能工程中的基石材料。
碳化鎢的關鍵特性
- 硬度：在MOHS量表上排名9-9.5，僅超過鑽石。
- 密度：〜15.6 g/cm³，幾乎兩倍的鋼。
- 熔點：2,870°C，非常適合極端環境。
- 耐腐蝕性：抗氧化和化學降解，除了氫氟酸。
是什麼定義了非有產金屬？
非有產金屬是缺乏鐵作為主要成分的合金或純金屬。例如鋁，銅和鋅。他們為自己的珍貴而珍視：
- 輕量級：航空航天和汽車行業至關重要。
- 耐腐蝕性：適用於海洋和化學環境。
- 電導率：銅和鋁主導的接線和電子設備。
亞鐵與非有產金屬
| 特性 |
亞鐵金屬（例如鋼） |
非有產金屬（例如，鋁） |
| 鐵含量 |
高的 |
沒有或微不足道 |
| 耐腐蝕性 |
容易生鏽 |
高度抗性 |
| 密度 |
高（7.8 g/cm³用於鋼） |
低（2.7 g/cm⊃3；對於鋁） |
碳化鎢：金屬，陶瓷還是複合材料？
鎢碳化物的分類通常是由於其混合性而進行辯論：
1。化學成分
WC是一種陶瓷化合物，而不是純金屬。但是，在工業應用中，它與金屬粘合劑（例如，鈷或鎳）結合形成碳化物（陶瓷金屬複合材料）。
2。為什麼不是有色金屬
- 缺乏金屬鍵：與金屬的金屬鍵不同，純WC具有共價鍵。
- 需要粘合劑：其結構完整性取決於金屬基質。
- 主要用作陶瓷：主導需要硬度硬度的應用。
碳化鎢的製造過程
碳化物碳化物的生產涉及高級粉末冶金技術：
步驟1：原材料準備
-Tungsten礦石（例如Wolframite）通過還原氫化成鎢粉。
- 添加碳黑色以形成碳化鎢粉。
步驟2：與粘合劑混合
-WC粉與5–20％的鈷/鎳粘合劑混合，以增強韌性。
步驟3：壓實
- 將混合物按在100–400 MPa壓力下的模具中，以形成“綠色”零件。
步驟4：燒結
- 在真空爐中以1,300–1,500°C的形式加熱零件，從而導致粘合劑融化並粘合WC顆粒。
工業和商業應用
碳化通碳化物的多功能性使其在各個部門都必不可少：
1。加工和切割工具
- 結束磨坊和插入物：WC塗層工具在CNC加工中延長了壽命。
- 採礦鑽頭：在磨料岩石鑽井中優於鋼。
2。航空航天和防禦
- 渦輪刀片塗料可承受極端溫度。
- 裝甲彈丸利用WC的密度。
3。醫療設備
- 手術工具（例如，手術刀）保留的清晰度比不銹鋼更長。
- 牙科訓練可最大程度地減少患者的不適。
4。消費品
- 珠寶：耐刮擦的結婚戒指（圖片：拋光鎢碳化物戒指）。
- 體育用品：高爾夫俱樂部和釣魚重量利用WC進行耐用性。
5。能源部門
- 石油和天然氣鑽頭耐用高壓環境。
碳化鎢與競爭材料
| 材料 |
硬度（MOHS） |
密度（g/cm³） |
熔點（°C） |
| 碳化鎢 |
9–9.5 |
15.6 |
2,870 |
| 鑽石 |
10 |
3.5 |
3,550（昇華） |
| 鈦 |
6 |
4.5 |
1,668 |
| 高速鋼 |
7–8 |
8.0 |
1,370 |
環境影響和回收
碳化鎢可回收100％。回收過程包括：
1。機械開墾：壓碎和磨碎的廢料工具。
2。化學回收：將粘合劑溶解以提取WC粉末。
3。重新插入：將粉末重新處理成新組件。
經濟利益：與維珍材料相比，回收利益將生產成本降低了30-40％。
全球市場見解
從2023年到2030年，預計碳化鎢市場的複合年增長率為6.2％。
- 對節能加工工具的需求。
- 航空航天和電子部門的擴展。
- 中國占主導地位，佔全球鎢供應的80％。
未來的創新
1。添加劑製造：用於復雜幾何形狀的3D打印WC零件。
2。納米結構的WC：微型工具的硬度增強。
3。無鏈球WC：消除生物醫學兼容性的鈷。
結論
碳化鎢的獨特陶瓷和金屬特性混合物將其定位為現代工程中的關鍵材料。雖然不是有色金屬，但其在高壓力應用中的作用是不可替代的。回收和納米技術的進步有望進一步提高其工業意義。
常見問題
1。鎢和碳化鎢有什麼區別？
鎢是一種純屬金屬，而碳化鎢是鎢和碳的化合物。後者更難，並且用於需要極高耐用性的應用。
2。碳化碳酸鹽生鏽還是tarnish？
否。與亞鐵金屬不同，碳化鎢抗氧化和破壞，使其非常適合海洋和醫療用途。
3。碳化鎢與硬度與鑽石相比如何？
鑽石在MOHS量表上得分10，而碳化鎢的排名為9-9.5。但是，WC的高溫穩定性優於鑽石。
4。碳化鎢有毒嗎？
以固體形式，它是惰性和安全的。但是，加工過程中WC粉塵的吸入可能會導致肺部損傷，需要適當的安全措施。
5。哪些行業最依賴於碳化鎢？
關鍵部門包括製造業（60％），採礦（20％），航空航天（10％）和醫療保健（5％）。
引用：
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[2] https://www.allied-material.co.jp/en/techinfo/tungsten_carbide/features.html
[3] https://www.britannica.com/science/tungsten-carbide
[4] https://www.istockphoto.com/photos/tungsten-carbide
[5] https://www.carbide-usa.com/top-5-ifes-for-tungsten-carbide/
[6] https://www.retopz.com/57-frequally-asked-questions-faqs-about-tungsten-carbide/
[7] https://www.thermalspray.com/questions-tungsten-carbide/
[8] http://www.chinatungsten.com/nonferrous-metals.html
[9] https://www.linde-amt.com/resource-library/articles/tungsten-carbide
[10] https://www.tungco.com/insights/blog/5-tungsten-carbide-applications/
[11] https://shop.machinemfg.com/the-pros-and-cons-of-tungsten-carbide-a-comphermens-guide/
[12] https://eurobalt.net/blog/2022/03/28/all-the--applications-of-tungsten-carbide/
[13] https://www.reddit.com/r/askscience/comments/9whr5d/is_tungsten_carbide_an_alloy/
[14] https://www.bangerter.com/en/tungsten-carbide
[15] https://www.totalmateria.com/en-us/articles/tungsten-carbide-metals-1/
[16] https://www.alamy.com/stock-photo/tungsten-carbide.html
[17] https://periodictable.com/elements/074/pictures.html
[18] http://www.tungsten-carbide.com.cn
[19] https://www.freepik.com/free-photos-vectors/tungsten-carbide
[20] http://www.chinatungsten.com/tungsten-carbide/properties-of-tungsten-carbide.html
[21] http://picture.chinatungsten.com/list-18.html
[22] https://www.samaterials.com/content/application-ef-tungsten-in-modern-industry.html
[23] https://www.itia.info/applications-markets/
[24] https://www.carbideprobes.com/wp-content/uploads/2019/07/tungstencarbidedatatheet.pdf
[25] https://www.vedantu.com/chemistry/tungsten-carbide
[26] https://eternaltools.com/blogs/tutorials/tungsten-carbide-anformative-guide
[27] http://machinetoolrecyclers.com/rita_hayworth.html
