Carboneto de tungstênio vs. carboneto de silício: diferenças explicadas!

Tungstênio e carboneto de silício são dois materiais cerâmicos importantes com propriedades e aplicações específicas. Eles têm ampla aplicação em diferentes áreas da engenharia e da indústria. O carboneto de tungstênio é uma liga metálica dura, e o carboneto de silício é um composto químico de silício e carbono.

Compreender esses dois importantes elementos cerâmicos impulsionará sua carreira como técnico ou especialista em materiais. O carboneto de silício e o carboneto de tungstênio apresentam semelhanças e diferenças em propriedades e aplicações.

Vamos revelar abaixo em detalhes a diferença entre carboneto de tungstênio e carboneto de silício.

O que são tungstênio e carboneto de tungstênio?

O tungstênio é um elemento metálico branco-prateado ou branco-acinzentado encontrado na natureza. Ele forma um composto químico com outras substâncias. O tungstênio é simbolizado por W e seu número atômico é 74.

O outro nome do tungstênio é volfrâmio ou scheelita. O material tem amplas aplicações na fabricação de produtos industriais, como elementos de aquecimento, aços de liga e contatos elétricos.

O carboneto de tungstênio (WC) é uma liga de tungstênio, cobalto, carbono, níquel e outros elementos. É mais duro e altamente resistente ao desgaste do que o tungstênio puro.

O carboneto de tungstênio é um material ideal para ferramentas de corte e peças de reposição resistentes ao desgaste. Possui amplas aplicações na indústria joalheira. É encontrado principalmente na forma de um pó fino. Pode ser remodelado aplicando pressão e temperatura precisas.

Propriedades do material de carboneto de tungstênio:  O carboneto de tungstênio é um material industrial influente por suas propriedades exclusivas. A seguir, apresentamos as principais propriedades do carboneto de tungstênio que você precisa conhecer.

1. Dureza extrema:  O carboneto de tungstênio possui a maior dureza em comparação com outros metais e ligas. É o material mais duro usado em joias. A dureza de Mohs do carboneto de tungstênio é de 9 a 9,5.

2. Alta resistência à deformação: O carboneto de tungstênio é resistente à abrasão, arranhões, corrosão e oxidação. Suporta qualquer deflexão e deformação, o que lhe confere alta resistência.

3. Durabilidade máxima: O vaso sanitário é um material durável. Não entorta nem quebra com a pressão e o uso intenso.

4. Alto ponto de fusão: O material cerâmico de carboneto de tungstênio tem um alto ponto de fusão de 2.870 °C (5.198 °F) com um ponto de ebulição de 6.000 °C.

5. Condutividade elétrica: A condutividade elétrica do carboneto de tungstênio é baixa. Considerando que o cobre tem uma condutividade de 100%, o carboneto de tungstênio tem uma condutividade elétrica de apenas 10,7% em comparação com o cobre.

6. Condutividade térmica: O carboneto de tungstênio tem uma alta condutividade térmica de cerca de 110 W/m·K. A capacidade real de condução de calor pode variar devido ao processo de fabricação e à composição química.

7. Resistência à fadiga: Um material pode tolerar ciclos de carga repetidos sem danos significativos devido à sua alta resistência à fadiga. O carboneto de tungstênio é um material resistente à fadiga.

8. Baixa Porosidade: Porosidade refere-se às propriedades de ser poroso. Poroso significa ter muitos orifícios minúsculos. O carboneto de tungstênio é um material cerâmico de porosidade muito baixa.

9. Capacidade de ajuste:   As propriedades do carboneto de tungstênio são ajustáveis. Algumas de suas características podem ser controladas por meio de alterações na proporção dos elementos de sua liga.

10. Propriedades tribológicas: As propriedades tribológicas referem-se à compatibilidade e ao desempenho de um material em contato com outros materiais em condições dinâmicas. O carboneto de tungstênio possui boas características tribológicas, como dureza, resistência a riscos, resistência à corrosão e resistência mecânica.

Aplicações do carboneto de tungstênio: O carboneto de tungstênio tem aplicações em diferentes indústrias. O selo mecânico de carboneto de tungstênio é popular em equipamentos mecânicos pesados. Ele pode suportar altas cargas e condições de estresse.

Selos mecânicos de carboneto de tungstênio também são usados em bombas, compressores, agitadores e ambientes ácidos.

O WC é um metal popular em joias como anéis, brincos e pingentes. Também é usado na indústria aeronáutica, ferramentas de corte, equipamentos esportivos, instrumentos musicais, canetas esferográficas, satélites espaciais e componentes elétricos.

O que são silício e carboneto de silício?

O silício é um elemento químico cristalino, duro, quebradiço e sólido. Seu número atômico é 14 e seu símbolo é Si. O silício é quase não reativo e é amplamente utilizado como material semicondutor.

O carboneto de silício é um composto químico de carbono e silício, também conhecido como carborundum. Apresenta-se como cristais amarelo-esverdeados ou azul-escuros. Os grãos de carboneto de silício podem formar cerâmicas duras e são amplamente utilizados em equipamentos de alta qualidade, como freios de automóveis.

Propriedades do material de carboneto de silício: O carboneto de silício é um material sólido preto-acinzentado enriquecido com características especiais. Aqui estão descritas as principais propriedades do carboneto de silício:

1. Dureza:  O carboneto de silício é um dos materiais mais duros, depois do diamante e do nitreto de boro. A escala de dureza de Mohs do carboneto de silício varia de 9,5 a 13. O valor de dureza do carboneto de silício cerâmico varia nessa escala dependendo da fonte.

2. Condutividade térmica: O SiC tem uma condutividade térmica de 120 W/mK. Essa condutividade pode ser alterada pela mistura de aditivos e tipos de carboneto de silício.

3. Resistência química: O SiC é altamente resistente a reações e oxidação, podendo sobreviver em ambientes altamente reativos.

4. Resistência ao desgaste: O carboneto de silício é resistente ao desgaste e à abrasão. Sua extrema dureza e estabilidade estrutural o tornam resistente ao desgaste.

5. Densidade: O valor de densidade do SiC é 3,21 g/cm3.

6. Resistência à compressão: O SiC tolera alta compressão. Possui resistência à compressão de 3900 Mpa.

7. Resistência ao choque térmico: O carboneto de silício é um material altamente resistente a choques devido ao seu baixo valor de expansão térmica e alta condutividade térmica. Seu coeficiente de expansão térmica é de 4,0 x 10–6/°C.

8. Porosidade:  O SiC tem 0% de porosidade.

9. Ponto de fusão: O carboneto de silício se decompõe em torno de 2.830 ° (ponto de fusão).

10. Propriedades elétricas: O carboneto de silício possui propriedades elétricas semelhantes às dos semicondutores. Sua resistividade elétrica está entre 105 e 107 ohm-cm. A condutividade elétrica do SiC depende muito dos tipos de dopagem.

Aplicações do carboneto de silício: O carboneto de silício é amplamente utilizado em equipamentos tecnológicos modernos e aplicações industriais. É utilizado em ferramentas de corte e retificação por sua dureza e resistência à abrasão.

O SiC é amplamente utilizado em polimento úmido, rolamentos de bombas de alta pressão e fabricação de vedações. As vedações de carboneto de silício podem suportar altas temperaturas e situações de pressão.

Tubos cerâmicos de carboneto de silício são altamente resistentes ao desgaste e utilizados em ambientes de trabalho severos e adversos. O SiC tem outra aplicação como revestimento protetor de diferentes itens metálicos.

Carboneto de tungstênio vs. carboneto de silício: uma tabela comparativa

A tabela de comparação a seguir ajudará você a entender rapidamente as diferenças entre carboneto de silício e carboneto de tungstênio.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre tungstênio e carboneto de tungstênio?

A diferença básica entre tungstênio (W) e carboneto de tungstênio (TC) é que o tungstênio é um elemento metálico, enquanto o carboneto de tungstênio é uma liga.

O tungstênio é comumente usado em elementos de aquecimento, lâmpadas elétricas e na fabricação de ligas de metais pesados. Já o carboneto de tungstênio tem aplicações em ferramentas de corte, selos mecânicos, ferramentas de mineração, construção e remoção de neve.

Quão forte é o carboneto de tungstênio?

O carboneto de tungstênio é uma liga metálica extremamente forte, dura e durável. A dureza do tungstênio na escala de Mohs é 9. Também possui alta resistência à compressão e à tração.

O carboneto de tungstênio é uma cerâmica?

Sim, o carboneto de tungstênio é uma cerâmica. Também é considerado um híbrido de metal e liga, pois possui características combinadas de materiais metálicos e cerâmicos.

O carboneto de tungstênio é forte?

Sim, o carboneto de tungstênio é muito forte.

O que é mais forte que o tungstênio?

O diamante é mais duro e mais forte que o tungstênio.

O que significa resistência ao escoamento do carboneto de tungstênio?

A resistência ao escoamento é a tensão máxima na qual um material começa a se deformar permanentemente. O material não consegue retornar à sua forma original após atingir a resistência ao escoamento. O valor da resistência ao escoamento do carboneto de tungstênio é de 86 kbar.

O carboneto de silício é uma cerâmica?

Sim, o carboneto de silício é um material cerâmico com alto ponto de fusão, dureza e resistência química.

O carboneto de tungstênio é condutor?

O carboneto de tungstênio não é totalmente condutor. Possui baixa condutividade elétrica e alta condutividade térmica.

Conclusão:  Nosso planeta é rico em materiais valiosos como silício e carboneto de tungstênio. Eles são a base da civilização moderna. Todo desenvolvimento depende do uso correto dessa riqueza natural.

O conhecimento das propriedades materialísticas do carboneto de tungstênio em comparação ao carboneto de silício nos ajudará a produzir coisas mais valiosas. Nosso esforço para diferenciar esses elementos cerâmicos será bem-sucedido quando você aprender algo com isso.

Esperamos que nossa conexão contextual ajude você a aprender coisas novas. Obrigado.