Wolfraamcarbide versus siliciumcarbide: de verschillen uitgelegd!

Wolfraam en siliciumcarbide zijn twee belangrijke keramische materialen met specifieke eigenschappen en toepassingen. Ze worden veel gebruikt in verschillende technische en industriële sectoren. Wolfraamcarbide is een harde metaallegering en siliciumcarbide is een chemische verbinding van silicium en koolstof.

Kennis van deze twee belangrijke keramische elementen zal je carrière als technisch medewerker of materiaalspecialist een boost geven. Siliciumcarbide en wolfraamcarbide hebben overeenkomsten en verschillen in eigenschappen en toepassingen.

Hieronder gaan we dieper in op het verschil tussen wolfraamcarbide en siliciumcarbide.

Wat zijn wolfraam en wolfraamcarbide?

Wolfraam Wolfraam is een zilverwit of grijswit metaalelement dat in de natuur voorkomt. Het vormt een chemische verbinding met andere stoffen. Wolfraam wordt gesymboliseerd door de W en het atoomnummer is 74.

De andere naam voor wolfraam is Wolfram of Scheelite. Het materiaal kent brede toepassingen in de industriële productie, zoals verwarmingselementen, gelegeerd staal en elektrische contacten.

Wolfraamcarbide (WC) is een legering van wolfraam, kobalt, koolstof, nikkel en andere elementen. Het is harder en slijtvaster dan zuiver wolfraam.

Wolfraamcarbide is een ideaal materiaal voor snijgereedschappen en slijtvaste reserveonderdelen. Het kent een brede toepassing in de sieradenindustrie. Het wordt voornamelijk aangetroffen als fijn poeder. Het kan worden vervormd door nauwkeurige druk en temperatuur toe te passen.

Wolfraam hardmetaal materiaaleigenschappen

Wolfraamcarbide is een invloedrijk industrieel materiaal vanwege zijn exclusieve eigenschappen. Hieronder staan de belangrijkste eigenschappen van wolfraamcarbide die u moet kennen.

1. Extreme hardheid:  Wolfraamcarbide heeft de hoogste hardheid van alle metalen en legeringen. Het is het hardste materiaal dat in sieraden wordt gebruikt. De Mohs-hardheid van wolfraamcarbide is 9 tot 9,5.

2. Hoge vervormingsweerstand: Wolfraamcarbide is bestand tegen slijtage, krassen, corrosie en oxidatie. Het is bestand tegen elke doorbuiging en vervorming dankzij deze hoge weerstand.

3. Maximale duurzaamheid: WC is een duurzaam materiaal. Het buigt of breekt niet bij druk en intensief gebruik.

4. Hoog smeltpunt: Wolfraamcarbidekeramiek heeft een hoog smeltpunt van 2.870 °C (5.198 °F) met een kookpunt van 6.000 °C.

5. Elektrische geleidbaarheid: De elektrische geleidbaarheid van wolfraamcarbide is laag. Als we ervan uitgaan dat koper een geleidbaarheid van 100% heeft, dan heeft wolfraamcarbide slechts een elektrische geleidbaarheid van 10,7% vergeleken met koper.

6. Thermische geleidbaarheid: Wolfraamcarbide heeft een hoge thermische geleidbaarheid van circa 110 W/m·K. De werkelijke warmtegeleiding kan variëren afhankelijk van het productieproces en de chemische samenstelling.

7. Vermoeidheidsweerstand: Dankzij de hoge vermoeiingsweerstand kan een materiaal herhaalde belastingscycli verdragen zonder noemenswaardige schade. Wolfraamcarbide is een vermoeiingsbestendig materiaal.

8. Lage porositeit: Porositeit verwijst naar de eigenschappen van poreusheid. Poreus betekent dat het veel kleine gaatjes heeft. Wolfraamcarbide is een keramisch materiaal met zeer lage poriegrootte.

9. Aanpassingsvermogen:   De eigenschappen van wolfraamcarbide zijn instelbaar. U kunt een aantal eigenschappen ervan beïnvloeden door de verhouding van de legeringselementen aan te passen.

10. Tribologische eigenschappen: Tribologische eigenschappen hebben betrekking op de compatibiliteit en prestaties van een materiaal bij contact met een ander materiaal onder dynamische omstandigheden. Wolfraamcarbide heeft goede tribologische eigenschappen die betrekking hebben op hardheid, krasbestendigheid, corrosiebestendigheid en sterkte.

Toepassingen van wolfraamcarbide

Wolfraamcarbide kent toepassingen in verschillende industrieën. Mechanische afdichtingen van wolfraamcarbide zijn populair in zware mechanische apparatuur. Ze zijn bestand tegen hoge belastingen en stressomstandigheden.

Mechanische afdichtingen van wolfraamcarbide worden ook gebruikt in pompen, compressoren, roerwerken en zure omgevingen.

WC is een populair metaal in sieraden zoals ringen, oorbellen en hangers. Het wordt ook gebruikt in de luchtvaartindustrie, snijgereedschappen, sportuitrusting, muziekinstrumenten, balpennen, ruimtesatellieten en elektrische componenten.

Wat zijn silicium en siliciumcarbide?

Silicium is een kristallijn, hard, bros en vast chemisch element. Het atoomnummer is 14 en het symbool is Si. Silicium is vrijwel niet-reactief en wordt veel gebruikt als halfgeleidermateriaal.

Siliciumcarbide is een chemische verbinding van koolstof en silicium, ook wel bekend als carborundum. Het ziet eruit als geelgroene of blauwzwarte kristallen. Siliciumcarbidekorrels kunnen harde keramiek vormen en worden veel gebruikt in geavanceerde apparatuur zoals autoremmen.

Eigenschappen van siliciumcarbidemateriaal

SiC Het materiaal is een zwartgrijze vaste stof verrijkt met speciale eigenschappen. Hieronder worden de belangrijkste eigenschappen van siliciumcarbide beschreven:

1. Hardheid:  Siliciumcarbide is een van de hardste materialen. Het is het hardste materiaal na diamant en boornitride. De hardheidsschaal van siliciumcarbide loopt van Mohs 9,5 tot 13. De hardheidswaarde van keramisch siliciumcarbide varieert tussen deze schalen, afhankelijk van de bron.

2. Thermische geleidbaarheid: SiC heeft een thermische geleidbaarheid van 120 W/mK. Deze geleidbaarheid kan worden veranderd door het toevoegen van additieven en siliciumcarbidesoorten.

3. Chemische bestendigheid: SiC is zeer resistent tegen reacties en oxidatie en kan overleven in zeer reactieve omgevingen.

4. Slijtvastheid: Siliciumcarbide is slijtvast en slijtvast. De extreme hardheid en structurele stabiliteit maken het slijtvast.

5. Dikte: De dichtheidswaarde van SiC bedraagt 3,21 g/cm3.

6. Druksterkte: SiC is bestand tegen hoge druk en heeft een druksterkte van 3900 MPa.

7. Thermische schokbestendigheid: Siliciumcarbide is een zeer schokbestendig materiaal dankzij de lage thermische uitzettingscoëfficiënt en hoge warmtegeleiding. Het heeft een thermische uitzettingscoëfficiënt van 4,0 x 10–6/°C.

8. Porositeit:  SiC heeft een porositeit van 0%.

9. Smeltpunt: Siliciumcarbide ontleedt bij een temperatuur van ongeveer 2.830 °C (smeltpunt).

10. Elektrische eigenschappen: Siliciumcarbide heeft elektrische eigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van halfgeleiders. De elektrische weerstand ligt tussen 105 en 107 ohm-cm. De elektrische geleidbaarheid van SiC hangt sterk af van de doteringsmethode.

Toepassingen van siliciumcarbide

Siliciumcarbide wordt veel gebruikt in moderne technologische apparatuur en industriële toepassingen. Het wordt gebruikt in snij- en slijpgereedschappen vanwege zijn hardheid en slijtvastheid.

SiC wordt veel gebruikt bij nat polijsten, hogedrukpomplagers en de productie van afdichtingen. Siliciumcarbide afdichtingen zijn bestand tegen hoge temperaturen en hoge druk.

Keramische buizen van siliciumcarbide zijn zeer slijtvast en worden gebruikt in extreme werkomgevingen. SiC heeft ook een andere toepassing als beschermende coating voor verschillende metalen voorwerpen.

Wolfraamcarbide versus siliciumcarbide: een vergelijkingstabel

Met behulp van de onderstaande vergelijkingstabel krijgt u snel inzicht in de verschillen tussen siliciumcarbide en wolfraamcarbide.

Veelgestelde vragen

Wat is het verschil tussen wolfraam en wolfraamcarbide?

Het fundamentele verschil tussen wolfraam (W) en wolfraamcarbide (TC) is dat wolfraam een metaalelement is, terwijl wolfraamcarbide een legering is.

Wolfraam wordt veel gebruikt in verwarmingselementen, gloeilampen en de productie van zware metaallegeringen. Aan de andere kant wordt wolfraamcarbide gebruikt in snijgereedschappen, mechanische afdichtingen, mijnbouwgereedschappen, de bouw en sneeuwruimen.

Hoe sterk is wolfraamcarbide?

Wolfraamcarbide is een extreem sterke, harde en duurzame metaallegering. De hardheid van wolfraam op de schaal van Mohs is 9. Het heeft ook een hoge druk- en treksterkte.

Is wolfraamcarbide een keramiek?

Ja, wolfraamcarbide is een keramisch materiaal. Het wordt ook beschouwd als een hybride van metaal en legering, omdat het de eigenschappen van metaal en keramiek combineert.

Is wolfraamcarbide sterk?

Ja, wolfraamcarbide is erg sterk.

Wat is sterker dan wolfraam?

Diamant is harder en sterker dan wolfraam.

Wat wordt bedoeld met de vloeigrens van wolfraamcarbide?

De vloeigrens is de maximale spanning waarbij een materiaal permanent begint te vervormen. Het materiaal kan na de vloeigrens niet meer in zijn oorspronkelijke vorm terugkeren. De vloeigrenswaarde van wolfraamcarbide is 86 kbar.

Is siliciumcarbide een keramiek?

Ja, siliciumcarbide is een keramisch materiaal met een hoog smeltpunt, hardheid en chemische bestendigheid.

Is wolfraamcarbide geleidend?

Wolfraamcarbide is niet volledig geleidend. Het heeft een lage elektrische geleidbaarheid en een hoge thermische geleidbaarheid.

Kortom:  Onze planeet is verrijkt met waardevolle materialen zoals silicium en wolfraamcarbide. Ze vormen de basis van de moderne beschaving. Elke ontwikkeling is afhankelijk van het juiste gebruik van die specifieke natuurlijke rijkdom.

Kennis van de materialistische eigenschappen van wolfraamcarbide versus siliciumcarbide zal ons helpen waardevollere producten te produceren. Onze poging om deze keramische elementen te onderscheiden zal succesvol zijn als u er iets van leert.

We hopen dat onze contextuele connectie je helpt nieuwe dingen te leren. Dank je wel.