کاربید تنگستن: تفاوت میان نسخه‌ها
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
جز ربات ردهٔ همسنگ (۲۶) +مرتب+تمیز (۸.۸): + رده:مقالههای فاقد آیسیآی |
ویرایش |
||
خط ۳۱:
}}
}}
'''کاربید تنگستن''' {{انگلیسی|Tungsten carbide}} با [[فرمول شیمیایی]] WC یک [[ترکیب شیمیایی]]
تنگستن کاربیت حدودا دو برابر مستحکمتر از فولاد است،به صورتی که مودول یانگ آن تقریبا 530-700 Gpa می باشد<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Blau, Peter J. (2003). Wear of Materials. Elsevier. p. 1345. ISBN 978-0-08-044301-0.|نام خانوادگی=|نام=|ناشر=|سال=|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref><ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Kurlov, p. 3|نام خانوادگی=|نام=|ناشر=|سال=|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref> و چگالی ان حدودا دو برابر فولاد میباشد.
[[جرم مولی]] آن 195.86 g·mol<sup>−۱</sup> میباشد. شکل ظاهری این ترکیب، جامد خاکستری سیاه براق است.
== تولید ==
تنگستن کاربید از واکنش فلز تنگستن با کربن در دمای بین 1400-2000 درجه سانتی گراد بدست می آید.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Pierson, Hugh O. (1992). Handbook of Chemical Vapor Deposition (CVD): Principles, Technology, and Applications. William Andrew Inc. ISBN 0-8155-1300-3.|نام خانوادگی=|نام=|ناشر=|سال=|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref>
تنگستن کاربید را همچنین می توان با گرم کردن تنگستن اکسید در مجاورت گرافیت در دمای 900 درجه سانتی گراد یا در مجاورت هیدروژن در دمای 670 سانتی گراد و سپس ترکیب کردن با کربن در آرگون در دمای 1000 درجه سانتی گراد بدست آورد.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Zhong, Y.; Shaw, L. (2011). "A study on the synthesis of nanostructured WC–10 wt% Co particles from WO
3, Co
3O
4, and graphite". Journal of Materials Science. 46 (19): 6323–6331. Bibcode:2011JMatS..46.6323Z. doi:10.1007/s10853-010-4937-y|نام خانوادگی=|نام=|ناشر=|سال=|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref>
== ویژگی های شیمیایی ==
دو ترکیب شناخته شده از کربن و تنگستن وجود دارد.تنگستن کاربید و تنگستن سمیکاربید.
هر دو این ترکیب ها میتوانند در پوشش های مختلف موجود باشند و مقدار انها به روش ایجاد پوشش بستگی دارد.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Jacobs, L.; M. M. Hyland; M. De Bonte (1998). "Comparative study of WC-cermet coatings sprayed via the HVOF and the HVAF Process". Journal of Thermal Spray Technology. 7 (2): 213–8. Bibcode:1998JTST....7..213J. doi:10.1361/105996398770350954|نام خانوادگی=|نام=|ناشر=|سال=|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref>
در دماهای بالا تنگستن کاربید به تنگستن و کربن تجزیه میشود و این اتفاق میتواند در حین ترمال اسپری دما بالا اتفاق بیافتد.
اکسیداسیون تنگستن کاربید در دمای بین 500-600 درجه سانتی گراد شروع میشود.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Pierson, Hugh O. (1992). Handbook of Chemical Vapor Deposition (CVD): Principles, Technology, and Applications. William Andrew Inc. ISBN 0-8155-1300-3.|نام خانوادگی=|نام=|ناشر=|سال=|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref><ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=|نام خانوادگی=|نام=|ناشر=|سال=|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref>
تنگستن کاربید در مقابل اسید مقاوم است و تنها با ترکیب هیدرو فلوئوریک اسید و نیتریک اسید در دماهای بالاتر از دمای اتاق خورده میشود.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Nakajima, H.; Kudo, T.; Mizuno, N. (1999). "Reaction of Metal, Carbide, and Nitride of Tungsten with Hydrogen Peroxide Characterized by 183W Nuclear Magnetic Resonance and Raman Spectroscopy". Chemistry of Materials. 11 (3): 691–697. doi:10.1021/cm980544o.|نام خانوادگی=|نام=|ناشر=|سال=|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref>
== خواص فیزیکی ==
تنگستن کاربید نقطه ی ذوب بالایی دارد(2870 درجه سانتی گراد)،نقطه ی جوش آن در 6000 درجه ی سانتی گراد اتفاق میافتد.در حالتی که فشار برابر با یک اتمسفر باشد،رسانایی گرمایی برابر با 110 W/m.K میباشد،و ضریب افزایش طول گرمایی آن 5.5 میکرو متر بر متر در کاوین میباشد.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Kurlov, p. 3|نام خانوادگی=|نام=|ناشر=|سال=|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref>
تنگستن کاربید بسیار سخت است،سختی آن در مقیاس موهس حدودا 9 میباشد.
سرعت موج طولی(سرعت صوت)در داخل یک میله ی نازک از تنگستن کاربید 6220 m/s است.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان="Velocity of Sound in Various Media". RF Cafe. Retrieved 4 April 2013.|نام خانوادگی=|نام=|ناشر=|سال=|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref>
تنگستن کاربید مقاومت الکتریکی کمی دارد(حدود 0.2 میکرو اهم در متر).<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Pierson, Hugh O. (1992). Handbook of Chemical Vapor Deposition (CVD): Principles, Technology, and Applications. William Andrew Inc. ISBN 0-8155-1300-3|نام خانوادگی=|نام=|ناشر=|سال=|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref>
تنگستن کاربید با نیکل و کبالت مذاب به صورت آلیاژ ترکیب میشود.
== ساختار ==
دو گونه ساختار برای تنگستن کاربید وجود دارد،ساختار شش وجهی و ساختار مکعبی دمابالا(که ساختار سنگ نمک را دارد).ساختار شش وجهی را میتوان به صورت یک شبکه ی بلور شش وجهی ساده تصور نمود به صورتی که اتم های فلز به صورت لایه های موازی بر روی هم قرار گرفته باشند.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Sara, R. V. (1965). "Phase Equilibria in the System Tungsten—Carbon". Journal of the American Ceramic Society. 48 (5): 251–7. doi:10.1111/j.1151-2916.1965.tb14731.x|نام خانوادگی=|نام=|ناشر=|سال=|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref>
== کاربرد ها ==
ابزارهای برنده ای که با رسوب تنگستن-کبالت تولید میشوند نسبت به ساییدگی بسیار مقاوم اند و میتوانند تا دماهای بسیار بالا از خود استحکام نشان دهند.
تیغ های تنگستن کاربید معمولا برای ماشین کاری موادی همچون فولاد و فولاد ضد زنگ،و در مواقعی که ابزارات فولادی آسیب می بینند استفاده میشوند.زیرا ابزارهای کاربیدی لبه ی برش تیز بهتری نسبت به ابزار های فولادی ایجاد میکنند،آنها به طور کلی پرداخت بهتری ایجاد میکنند و به دلیل مقاومت گرمایی اش اجازه ماشین کاری با سرعت بالاتر می دهد.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Davis, Joseph R., ASM International Handbook Committee (1995). Tool materials. ASM International. p. 289. ISBN 978-0-87170-545-7.|نام خانوادگی=|نام=|ناشر=|سال=|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref>
مواد معمولا سیمنتد-کاربید،کاربید جامد،فلز سخت یا تنگستن-کاربید-کبالت نامیده می شوند.
مهمات:تنگستن کاربید معمولا در ساخت گلوله ی اسلحه به خصوص در جایی که زباله های اورانیومی موجود نیست یا به صورت سیاسی غیر قابل قبول است،اگرچه استفاده از پودر آلیاژی تنگستن(که در آن پودر تنگستن فلزی به صورت بند سیمان شده می باشد).<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Zaloga, Steven J. (2005). US Tank and Tank Destroyer Battalions in the ETO 1944–45. Osprey Publishing. p. 37. ISBN 978-1-84176-798-7.|نام خانوادگی=|نام=|ناشر=|سال=|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref>
بمب تنگستن کاربید اولین بار توسط هواپیماهای آلمانی در جنگ جهانی دوم استفاده شد.
معدن:تنگستن کاربید به صورت وسیعی در نوک دریل های استخراج کننده ی سنگ استفاده می شود.
لوازم جراحی:تنگستن کاربید همچنین در ساخت لوازم جراحی مناسب برای جراحی های باز استفاده می شود(قیچی ها،دسته ی تیغ جراحی و...)این لوازم قیمت بیشتری نسبت به لوازم با جنس فولاد ضد زنگ دارند و نیاز به مراقبت خاص دارند ولی عملکرد بهتری ارائه می دهند.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Reichert, Marimargaret; Young, Jack H. (1997). Sterilization technology for the health care facility. Jones & Bartlett Learning. p. 30. ISBN 978-0-8342-0838-4.|نام خانوادگی=|نام=|ناشر=|سال=|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref>
== جستارهای وابسته ==
* [[ترکیب شیمیایی]]
سطر ۳۷ ⟵ ۹۰:
== منابع ==
# Blau, Peter J. (2003). [https://books.google.com/books?id=2FO5T8u0oQUC&pg=PA1345 ''Wear of Materials'']. Elsevier. p. 1345. ISBN 978-0-08-044301-0
# Kurlov, p. 22
# Pierson, Hugh O. (1992). ''Handbook of Chemical Vapor Deposition (CVD): Principles, Technology, and Applications''. William Andrew Inc. <nowiki>ISBN 0-8155-1300-3</nowiki>.
# Zhong, Y.; Shaw, L. (2011). "A study on the synthesis of nanostructured WC–10 wt% Co particles from W 4, and graphite". ''Journal of Materials Science''. '''46''' (19): 6323–6331. Bibcode:[[bibcode:2011JMatS..46.6323Z|2011JMatS..46.6323Z]]. doi:[https://doi.org/10.1007%2Fs10853-010-4937-y 10.1007/s10853-010-4937-y]
# Jacobs, L.; M. M. Hyland; M. De Bonte (1998). "Comparative study of WC-cermet coatings sprayed via the HVOF and the HVAF Process". ''Journal of Thermal Spray Technology''. '''7''' (2): 213–8. Bibcode:[[bibcode:1998JTST....7..213J|1998JTST....7..213J]]. doi:[https://doi.org/10.1361%2F105996398770350954 10.1361/105996398770350954]
# Pierson, Hugh O. (1992). ''Handbook of Chemical Vapor Deposition (CVD): Principles, Technology, and Applications''. William Andrew Inc. <nowiki>ISBN 0-8155-1300-3</nowiki>.
#
# Nakajima, H.; Kudo, T.; Mizuno, N. (1999). "Reaction of Metal, Carbide, and Nitride of Tungsten with Hydrogen Peroxide Characterized by <sup>183</sup>W Nuclear Magnetic Resonance and Raman Spectroscopy". ''Chemistry of Materials''. '''11''' (3): 691–697. doi:[https://doi.org/10.1021%2Fcm980544o 10.1021/cm980544o].
# Kurlov, p. 3
# [http://www.rfcafe.com/references/general/velocity-sound-media.htm Velocity of Sound in Various Media"]. RF Cafe. Retrieved 4 April 2013.
# Pierson, Hugh O. (1992). ''Handbook of Chemical Vapor Deposition (CVD): Principles, Technology, and Applications''. William Andrew Inc. <nowiki>ISBN 0-8155-1300-3</nowiki>.
# Sara, R. V. (1965). "Phase Equilibria in the System Tungsten—Carbon". ''Journal of the American Ceramic Society''. '''48''' (5): 251–7. doi:[https://doi.org/10.1111%2Fj.1151-2916.1965.tb14731.x 10.1111/j.1151-2916.1965.tb14731.x].
# Davis, Joseph R., ASM International Handbook Committee (1995). [https://books.google.com/books?id=Kws7x68r_aUC&pg=PA289 ''Tool materials'']. ASM International. p. 289. <nowiki>ISBN 978-0-87170-545-7</nowiki>.
# Zaloga, Steven J. (2005). [https://books.google.com/books?id=sCdlGIbmHjoC&pg=PA37 ''US Tank and Tank Destroyer Battalions in the ETO 1944–45'']. Osprey Publishing. p. 37. <nowiki>ISBN 978-1-84176-798-7</nowiki>.
# Reichert, Marimargaret; Young, Jack H. (1997). [https://books.google.com/books?id=HDzcboqJR9kC&pg=PA30 ''Sterilization technology for the health care facility'']. Jones & Bartlett Learning. p. 30. <nowiki>ISBN 978-0-8342-0838-4</nowiki>.
* {{یادکرد وب|نویسنده = |نشانی =http://goldbook.iupac.org/ |عنوان =IUPAC GOLD BOOK | ناشر = |تاریخ = |تاریخ بازدید =۱۸ مارس ۲۰۱۲}}
| |||