Tungsten karbid. Fizička svojstva, toksičnost, primjena

Tungsten karbid (također poznat kao volfram monokarbid) je kemijski spoj volframa, ugljika i keramike. Ova tvar je jedna od najsnažnijih od svih poznatih keramika, tvrdoća koja se može usporediti s dijamantom: HRC je oko 90 jedinica, a prema Mohsovoj mineraloškoj skali to je 9. mjesto. Još jedna pozitivna značajka volfram karbida je dobra otpornost na trošenje, visoka točka taljenja i izvrsna otpornost na oksidaciju. Ova tvar trenutno se aktivno koristi za izradu alata za rezanje i jezgre oklopnih oklopa.

Fizička svojstva volfram karbida

1. U normalnim uvjetima, granulirani volfram karbid je prašak sive boje s metalnim odrazom.

2. Topiv u vodi.

3. Rockwellova tvrdoća iznosi 87 do 92 jedinica.

4. Točka taljenja volframovog karbida je 2870 stupnjeva.

5. Gustoća je 15,8 g / cm3.

6. Modul elastičnosti je 450 ÷ 650 GPa

7. Toplinski učinak je 8.4 ± 0.2 kcal / mol

8. Entropija standarda je 8.5 +/- 1.5 kalorija / (mol po jagodici).

9. Kapacitet topline pri temperaturi jednakoj 293 stupnjeva je 8,53 kalorija / (mol po jagodici).

10. Toplinska vodljivost pri temperaturi okoline od 25 stupnjeva je 0,07 cal / (centimetar / s / stupanj).

11. Koeficijent toplinske ekspanzije je 3,84 (3,9) x 106 deg-1.

12. Električni otpor na temperaturi od 200 stupnjeva je 19,2 +/- 0,3 mikromol / centimetar.

13. Električna vodljivost iznosi 52200 Ohm-1 * centimetar-1.

Struktura volfram karbida

Danas su poznati dva oblika WC-a - β-WC visoke temperature kubičnih i α-WC heksagonalna.

Primjena volfram karbida

- u tehnici za izradu alata koji moraju imati visoku tvrdoću i dobru otpornost na koroziju;

- za premazivanje različitih dijelova otpornih na habanje koje će se koristiti u uvjetima intenzivnog trošenja s opterećenjem srednjeg utjecaja;

- široka primjena u proizvodnji raznih rezača, bušilica, abrazivnih diskova, bitova za bušenje, glodalica i drugih alata za rezanje;

- Trošak volframa omogućava korištenje svojih legura na različitim područjima (to je u sastavu tvrde legure poznate pod imenom "Wins" i "Relit", oko 90%);

- koristi se za oblaganje i plinsko toplinsko raspršivanje u obliku praškastog materijala za izradu premaza otpornih na habanje;

- ovo je jedan od materijala koji se koristi za zamjenu postupka kromiranja pomoću plamena plamena velike brzine prskanja;

- Trenutačno je tungsten karbid dominantan u proizvodnji školjaka i jezgri oklopnih metaka (međutim, postoji tendencija postupnog zamjene volframovog karbida s osiromašenim uranijem) ;

- u proizvodnji kuglica za teške uvjete veličine 1 mm za kuglice (poliranje se provodi u posebnom aparatu nekoliko dana pomoću male količine dijamantne paste);

- u proizvodnji narukvica za elite švicarske satove, nakitne prstene, narukvice i coulombove, koji zbog otpornosti na habanje volframovog karbida jamči vječni sjaj;

- koristi se kao supstrat katalizatora od platine;

- Tungsten karbid se koristi za stvaranje mehaničkih brtvenih vratila određenih mehanizama u onim slučajevima gdje okoliš ima visoku viskoznost i / ili abrazivnost.

Toksičnost volfram karbida

Ova tvar je kemijski inertna. Zbog toga, u normalnim uvjetima, ona ne predstavlja opasnost za ljude. Smrtonosna doza nije određena niti za ljude niti za životinje. Studije koje su provedene na Tehničkom sveučilištu u Dresdenu i Sveučilištu u Leipzigu pokazale su da prašina volframovog karbida može prodrijeti u žive organizme. Istodobno, sitne čestice su netoksične, ali u kombinaciji s nekim tvarima predstavljaju opasnost za dobrobit stanica. Uz dugu izloženost kobaltnoj prašini i tvari koju razmatramo, fibroza se može razviti u tijelu.