Волфрам карбид (хемиска формула WC) е хемиско соединение од групата карбиди, кое содржи атоми на волфрам и јаглерод во однос 1:1 (карбид е соединение составено од јаглерод и метал).
Волфрам карбидот е фин, сив прав, но може да се пресува и да се обликува преку синтерување за употреба во индустриски машини, алати за сечење, длабење, дупчење, за длета, абразиви, за муниција за пробивање на оклопни возила и накит.
Волфрам-карбидот е приближно двапати поцврст од челикот, со Јанг-ов модул од приближно 530–700 GPa, и густина скоро двојно поголема од густината на челикот - на средина помеѓу густината на оловото и златото. Тој по тврдина е споредлив со корунд (α-Al2О3) и може да се полира и доработи само со абразиви со супериорна цврстина како бор нитрид или дијамантски прав, кои се за нијанса потврди од него!
Oбично, во различни индустрии, волфрам карбидот кратко и едноставно се нарекува карбид.
Волфрам карбидот се подготвува со реакција на металот-волфрам и јаглерод на 1.400–2.000 °C. Други методи вклучуваат процес на редукција на WO3 со смеса CO/CO2 и H2 помеѓу 900 и 1.200 °C.
WC може да се произведе и со загревање на WO3 со графит: директно на 900 °C или во водород на 670 °C, а потоа со карбонизација во атмосфера на аргон, на 1.000 °C.
Методите на хемиско таложење на пареа кои се испитани вклучуваат:
WCl6+H2+CH4 → WC + 6 HCl
WF6 + 2 H2 + CH3OH → WC + 6 HF + H2O
Градба на карбидот
Долгогодишното гледиште е дека атомите на јаглерод се вклопуваат во октаедрални меѓупростори во густо спакувана метална решетка кога радиусот на металниот атом е поголем од приближно 135 pm.
Јаглеродна интерстицијална конфигурација во хексагонален волфрам карбид гледана по насоките (a) [0001] и (b) [2 ¯ 1 ¯ 10].
Едноставното мислење дека решетката на чистиот метал „апсорбира“ јаглеродни атоми може да се смета дека е невистинито бидејќи пакувањето на решетката на металниот атом во карбидите е различно од пакувањето во чистиот метал, иако технички е точно дека јаглеродот атомите се вклопуваат во октаедралните меѓупростори на густо спакувана метална решетка.
Физички својства
Волфрам карбидот освен високата тврдина, се одликува со висока температура на топење на 2.870 °C (3.140 K), температура на вриење од 6.000 °C (6.270 K) кога е под притисок еквивалентен на 1 стандардна атмосфера (101.325 килопаскали), топлинска спроводливост од 110 W m−1 K−1, и коефициент на термичко ширење од 5,5 μm m−1 K−1.
Примена на карбидот
Волфрам карбидот е исклучително тврд, рангиран од 9 до 9,5 на Мосовата скала (Mohs) и со импресивни други физички карактеристики во однос на абење, трошење, смолкнување, истегнување што го прави идеален за алати за обработка на метали и други материјали.
Алатите за сечење со синтеруван волфрам карбид-кобалт се многу отпорни на абење и исто така можат да издржат повисоки температури од стандардните алатки од појачан челик . Површините за сечење со карбид често се користат за обработка на цврсти материјали како што се јаглероден челик или не'рѓосувачки челик, и во апликации каде челичните алати брзо се трошат, како што е производството со голема количина и висока прецизност. Бидејќи алатите со карбид го одржуваат остриот раб подобро од челичните алати, тие генерално даваат подобра завршница на деловите, а нивната температурна отпорност овозможува побрза обработка.
Материјалот обично се нарекува цементиран карбид, цврст карбид, тврд метал или волфрам-карбид кобалт. Тоа е композит каде што честичките од волфрам карбид се агрегат, а металниот кобалт служи како матрица.
Волфрам карбид, во неговата монолитна синтерувана форма, или многу почесто во цементиран волфрам-карбид кобалт композит, често се користи во муниција за пробивање на оклопни возила, особено кога осиромашен ураниум не е достапен или е политички неприфатлив.
Проектилите со W2C првпат беа користени од германските ескадрили - ловци на тенкови Luftwaffe во Втората светска војна. Сепак, поради ограничените германски резерви на волфрам, W2C материјалот беше резервиран за правење машински алати и мал број проектили. Тој е ефикасен пенетратор поради неговата комбинација на голема цврстина и многу висока густина.
Авион „Штука“ - Убиец на тенкови
Волфрам карбид се користи интензивно во рударството во дупчалки, чекани, чекани за дупчење, секачи со ролери, длета, плугови, долги шипки за стружење ѕидови и машини за дупчење тунели. Најголемите тунели на светот се прават најбрзо и наједноставно со ваква технологија.
Машина која штотуку продупчила тунел
Забци на машините за дупчење на тунели
Тој е испитан за неговата потенцијална употреба како катализатор и беше откриено дека може да ја замени платината-за катализа на разложување на вода на водород и кислород на собна температура, изомеризација на 2,2-диметилпропан до 2-метилбутан,а предложен е како замена за иридиумскиот катализатор во сателитите со погон на хидразин.
Селективна синтеза на фазите на волфрам карбид W2C и WC како катализатори на процесот на хидрогенирање
Волфрам карбидот е исто така ефикасен неутронски рефлектор и како таков се користел за време на раните испитувања на нуклеарните верижни реакции, особено за нуклеарно оружје (предизвикува субкритичната маса да стане суперкритична со рефлектираните неутрони).
Волфрам карбидот исто така се користи за изработка на хируршки инструменти, спортски реквизити, индустријата за накит, автомобилската индустрија и тн.
Развој на композит со алуминиумска матрица засилена со зрна од волфрам карбид,која дава материјал со голема тврдина а лесен и отпорен на атмосферски влијанија, идеален за авио и сателитската индустрија!
Микроскопска слика на различни соединенија меѓу кои и волфрам карбид
Хемичарите создадоа кристали за екстракција на влагата од воздухот со нула потрошена енергија
Извонредно баксузен, скромен фармацевт кој откри осум елементи и не доби признание за ниту еден од нив
WebDesign www.nainternet.mk