Карбид вольфрама и карбид кремния: различия объяснены!

Вольфрам и карбид кремния — два основных керамических материала с особыми свойствами и сферами применения. Они имеют огромное применение в различных областях техники и промышленности. Карбид вольфрама — это твердый металлический сплав, а карбид кремния — это химическое соединение кремния и углерода.

Понимание этих двух важных керамических элементов ускорит вашу карьеру как технического специалиста или специалиста по материалам. Карбид кремния и карбид вольфрама имеют сходства и различия в свойствах и областях применения.

Давайте рассмотрим подробнее карбид вольфрама и карбид кремния ниже.

Что такое вольфрам и карбид вольфрама?

Вольфрам серебристо-белый или серовато-белый металлический элемент, встречающийся в природе. Образует химическое соединение с другими веществами. Вольфрам обозначается как W, его атомный номер — 74.

Другое название вольфрама — вольфрам или шеелит. Материал широко применяется в производстве промышленных изделий, таких как нагревательные элементы, легированная сталь и электрические контакты.

Карбид вольфрама (WC) — сплав вольфрама, кобальта, углерода, никеля и других элементов. Он твёрже и более износостойкий, чем чистый вольфрам.

Карбид вольфрама — идеальный материал для режущих инструментов и износостойких запасных частей. Он широко применяется в ювелирной промышленности. В основном он встречается в виде тонкого порошка. Его можно изменять путем приложения точного давления и температуры.

Вольфрам карбид свойства материала

Карбид вольфрама является влиятельным промышленным материалом благодаря своим исключительным свойствам. Ниже приведены основные свойства карбида вольфрама, которые вы должны изучить.

1. Экстремальная твердость:  Карбид вольфрама имеет самую высокую твердость по сравнению с другими металлами и сплавами. Это самый твердый материал, используемый в ювелирном деле. Твердость по Моосу карбида вольфрама составляет от 9 до 9,5.

2. Высокая устойчивость к деформации: Карбид вольфрама устойчив к истиранию, царапинам, коррозии и окислению. Он может выдерживать любые прогибы и деформации, обеспечивая высокую стойкость.

3. Максимальная прочность: WC — прочный материал. Он не гнется и не ломается при давлении и интенсивном использовании.

4. Высокая температура плавления: Керамический материал на основе карбида вольфрама имеет высокую температуру плавления 2870 °C (5198 °F) и температуру кипения 6000 °C.

5. Электропроводность: Электропроводность карбида вольфрама низкая. Если учесть, что у меди электропроводность 100%, то у карбида вольфрама электропроводность составляет всего 10,7% по сравнению с медью.

6. Теплопроводность: Карбид вольфрама имеет высокую теплопроводность, составляющую около 110 Вт/м·К. Фактическая теплопроводность может варьироваться в зависимости от производственного процесса и химического состава.

7. Сопротивление усталости: Материал может выдерживать многократные циклы нагрузки без существенных повреждений благодаря своей высокой усталостной прочности. Карбид вольфрама является усталостно-стойким материалом.

8. Низкая пористость: Пористость относится к свойствам быть пористым. Пористый означает иметь много маленьких отверстий. Карбид вольфрама — это очень низкопористый керамический материал.

9. Регулировка мощности:   Свойства карбида вольфрама можно регулировать. Вы можете контролировать некоторые его характеристики, изменяя соотношение легирующих элементов.

10. Трибологические свойства: Трибологические свойства относятся к совместимости и производительности материала при контакте с другим материалом в динамических условиях. Карбид вольфрама имеет хорошие трибологические характеристики, которые относятся к твердости, стойкости к царапинам, коррозионной стойкости и прочности.

Применение карбида вольфрама

Карбид вольфрама применяется в различных отраслях промышленности. Механическое уплотнение из карбида вольфрама популярно в тяжелом механическом оборудовании. Оно может выдерживать высокие нагрузки и напряженные условия.

Механические уплотнения из карбида вольфрама также используются в насосах, компрессорах, мешалках и кислых средах.

WC — популярный металл в ювелирных изделиях, таких как кольца, серьги и подвески. Он также используется в авиационной промышленности, режущих инструментах, спортивном инвентаре, музыкальных инструментах, шариковых ручках, космических спутниках и электрических компонентах.

Что такое кремний и карбид кремния?

Кремний — кристаллический, твёрдый, хрупкий и твёрдый химический элемент. Его атомный номер — 14, а символ — Si. Кремний практически нереакционноспособен и широко используется в качестве полупроводникового материала.

карбид кремния это химическое соединение углерода и кремния, также известное как карборунд. Он выглядит как желто-зеленые или сине-черные кристаллы. Зерна карбида кремния могут образовывать твердую керамику и широко используются в высокотехнологичном оборудовании, таком как автомобильные тормоза.

Свойства материала карбид кремния

SiC Материал представляет собой твердый материал черно-серого цвета, обогащенный специальными характеристиками. Ниже приведены основные свойства карбида кремния:

1. Твёрдость:  Карбид кремния — один из самых твердых материалов. Это самый твердый материал после алмаза и нитрида бора. Твердость карбида кремния по шкале Мооса составляет от 9,5 до 13. Значение твердости керамического карбида кремния варьируется в пределах этой шкалы в зависимости от источника.

2. Теплопроводность: Теплопроводность SiC составляет 120 Вт/мК. Эту теплопроводность можно изменить, смешивая добавки и типы карбида кремния.

3. Химическая стойкость: SiC обладает высокой устойчивостью к реакциям и окислению. Он может выживать в высокореакционных средах.

4. Износостойкость: Карбид кремния устойчив к износу и истиранию. Чрезвычайная твердость и структурная стабильность сделали его устойчивым к износу.

5. Плотность: Плотность SiC составляет 3,21 г/см3.

6. Прочность на сжатие: SiC выдерживает высокое сжатие. Его прочность на сжатие составляет 3900 МПа.

7. Устойчивость к термическому удару: Карбид кремния является высокопрочным ударопрочным материалом благодаря низкому значению теплового расширения и высокой теплопроводности. Он имеет коэффициент теплового расширения 4,0 x 10–6/°C.

8. Пористость:  SiC имеет пористость 0%.

9. Температура плавления: Карбид кремния разлагается при температуре около 2830 °C (температура плавления).

10. Электрические свойства: Карбид кремния имеет электрические свойства, подобные полупроводникам. Он имеет электрическое сопротивление в пределах 105-107 Ом-см. Электропроводность SiC сильно зависит от типов легирования.

Применение карбида кремния

Карбид кремния широко используется в современном технологическом оборудовании и промышленных приложениях. Он используется в режущих и шлифовальных инструментах из-за своей твердости и стойкости к истиранию.

SiC широко используется в мокрой полировке, подшипниках насосов высокого давления и производстве уплотнений. Уплотнения из карбида кремния выдерживают высокие температуры и ситуации под давлением.

Керамические трубы из карбида кремния обладают высокой износостойкостью и используются в суровых рабочих условиях. SiC имеет еще одно применение в качестве защитных покрытий различных металлических изделий.

Карбид вольфрама и карбид кремния: сравнительная таблица

Следующая сравнительная таблица поможет вам быстро понять разницу между карбидом кремния и карбидом вольфрама.

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между вольфрамом и карбидом вольфрама?

Основное различие между вольфрамом (W) и карбидом вольфрама (TC) заключается в том, что вольфрам — это металлический элемент, а карбид вольфрама — это сплав.

Вольфрам широко используется в нагревательных элементах, электрических лампочках и производстве сплавов тяжелых металлов. С другой стороны, карбид вольфрама используется в режущих инструментах, механических уплотнениях, горнодобывающих инструментах, строительстве и уборке снега.

Насколько прочен карбид вольфрама?

Карбид вольфрама — чрезвычайно прочный, твердый и долговечный металлический сплав. Твердость вольфрама по шкале Мооса составляет 9. Он также обладает высокой прочностью на сжатие и растяжение.

Карбид вольфрама — это керамика?

Да, карбид вольфрама — это керамика. Он также считается гибридом металла и сплава, поскольку сочетает в себе характеристики металла и керамики.

Прочен ли карбид вольфрама?

Да, карбид вольфрама очень прочный.

Что прочнее вольфрама?

Алмаз твёрже и прочнее вольфрама.

Что подразумевается под пределом текучести карбида вольфрама?

Предел текучести — это максимальное напряжение, при котором материал начинает деформироваться навсегда. Материал не может восстановить свою первоначальную форму после предела текучести. Значение предела текучести карбида вольфрама составляет 86 кбар.

Является ли карбид кремния керамикой?

Да, карбид кремния — это керамический материал с высокой температурой плавления, твердостью и химической стойкостью.

Является ли карбид вольфрама проводником?

Карбид вольфрама не является полностью проводящим. Он имеет низкую электропроводность и высокую теплопроводность.

Итог:  Наша планета обогащена ценными материалами, такими как кремний и карбид вольфрама. Они являются основой современной цивилизации. Любое развитие зависит от правильного использования именно этого природного богатства.

Знание материалистических свойств карбида вольфрама и карбида кремния поможет нам производить более ценные вещи. Наши усилия по дифференциации этих керамических элементов будут успешными, когда вы чему-то научитесь.

Мы надеемся, что наша контекстная связь поможет вам узнать что-то новое. Спасибо.