کاربید تنگستن: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
Shahriar.habibi (بحث | مشارکت‌ها)
ویرایش
ابرابزار
خط ۱:
{{chembox
| Watchedfields = changed
| verifiedrevid = 452024347۴۵۲۰۲۴۳۴۷
| Name = Tungsten carbide
| ImageFile = Tungsten carbide.jpg
| ImageSize =
| ImageAlt = Tungsten carbide milling bits
| ImageCaption = Tungsten carbide milling bits
| Section1 = {{Chembox Identifiers
| CASNo_Ref = {{cascite|correct|CAS}}
| CASNo = 12070۱۲۰۷۰-12۱۲-1۱
}}
| Section2 = {{Chembox Properties
خط ۱۷:
| Density = 15.8 g·cm<sup>−3</sup>, solid
| Solubility = Insoluble.
| MeltingPt = 2,870&nbsp;۲٬۸۷۰ °C, 5,198&nbsp; °F (3,143 K)
| BoilingPt = 6,000&nbsp;۶٬۰۰۰ °C, 10,832&nbsp; °F (6,273 K)
}} 
| Section3 = {{Chembox Structure
| CrystalStruct = [[دستگاه بلوری هگزاگونال]],، [[شاخص پیرسون|hP2]],{{سخ}}[[گروه فضایی]] = P{{overline|6}}m2, No. 187<ref name=str>{{cite journal|last1=Krawitz|first1=Aaron D.|last2=Reichel|first2=Daniel G.|last3=Hitterman|first3=Richard|title=Thermal Expansion of Tungsten Carbide at Low Temperature|journal=Journal of the American Ceramic Society|volume=72|page=515|year=1989|doi=10.1111/j.1151-2916.1989.tb06169.x|issue=3}}</ref>
}}
| Section7 = {{Chembox Hazards
خط ۳۱:
}}
}}
'''کاربید تنگستن''' {{انگلیسی|Tungsten carbide}} با [[فرمول شیمیایی]] WC یک [[ترکیب شیمیایی]] است،کهاست، که مقدار مساوی از اتم هایاتم‌های تنگستن و کربن را دارا می باشدمی‌باشد و جرم مولی آن 195.86 g/mol می باشدمی‌باشد. اما میتواندمی‌تواند تحت فشار قرار گرفته و به صورت ابزار آلات صنعتی،ابزارصنعتی، ابزار برش و دیگر ابزار استفاذه شود.
 
تنگستن کاربیت حدوداحدوداً دو برابر مستحکمتر از فولاد است،بهاست، به صورتی که مودول یانگ آن تقریباتقریباً 530-700 Gpa می باشدمی‌باشد<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 حدوداحدوداً دو برابر فولاد میباشدمی‌باشد.
 
[[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 ۱۴۰۰–۲۰۰۰ درجه سانتی گراد بدست می آیدمی‌آید.<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 توانمی‌توان با گرم کردن تنگستن اکسید در مجاورت گرافیت در دمای 900۹۰۰ درجه سانتی گراد یا در مجاورت هیدروژن در دمای 670۶۷۰ سانتی گراد و سپس ترکیب کردن با کربن در آرگون در دمای 1000۱۰۰۰ 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 هایویژگی‌های شیمیایی ==
دو ترکیب شناخته شده از کربن و تنگستن وجود دارد. تنگستن کاربید و تنگستن سمیکاربید.
 
هر دو این ترکیبترکیب‌ها ها میتوانندمی‌توانند در پوشش هایپوشش‌های مختلف موجود باشند و مقدار انهاآنها 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 میشودمی‌شود و این اتفاق میتواندمی‌تواند در حین ترمال اسپری دما بالا اتفاق بیافتد.
 
اکسیداسیون تنگستن کاربید در دمای بین 500-600۵۰۰–۶۰۰ درجه سانتی گراد شروع میشودمی‌شود.<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 میشودمی‌شود.<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 ینقطهٔ ذوب بالایی دارد(2870۲۸۷۰ درجه سانتی گراد)،نقطه، ینقطهٔ جوش آن در 6000۶۰۰۰ درجه یدرجهٔ سانتی گراد اتفاق میافتدمی‌افتد. در حالتی که فشار برابر با یک اتمسفر باشد،رساناییباشد، رسانایی گرمایی برابر با 110 W/m.K میباشد،ومی‌باشد، و ضریب افزایش طول گرمایی آن 5.5 ۵٫۵ میکرو متر بر متر در کاوین میباشدمی‌باشد.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Kurlov, p. 3|نام خانوادگی=|نام=|ناشر=|سال=|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref>
 
تنگستن کاربید بسیار سخت است،سختیاست، سختی آن در مقیاس موهس حدوداحدوداً 9۹ میباشدمی‌باشد.
 
سرعت موج طولی (سرعت صوت) در داخل یک میله یمیلهٔ 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 0.2۰٫۲ 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 میشودمی‌شود.
 
== ساختار ==
دو گونه ساختار برای تنگستن کاربید وجود دارد،ساختاردارد، ساختار شش وجهی و ساختار مکعبی دمابالا (که ساختار سنگ نمک را دارد). ساختار شش وجهی را میتوانمی‌توان به صورت یک شبکه یشبکهٔ بلور شش وجهی ساده تصور نمود به صورتی که اتم هایاتم‌های فلز به صورت لایه هایلایه‌های 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 هاکاربردها ==
ابزارهای برنده ای که با رسوب تنگستن-کبالت تولید میشوندمی‌شوند نسبت به ساییدگی بسیار مقاوم اند و میتوانندمی‌توانند تا دماهای بسیار بالا از خود استحکام نشان دهند.
 
تیغ هایتیغ‌های تنگستن کاربید معمولامعمولاً برای ماشین کاری موادی همچون فولاد و فولاد ضدضدزنگ، زنگ،وو در مواقعی که ابزارات فولادی آسیب می بینندمی‌بینند استفاده میشوندمی‌شوند. زیرا ابزارهای کاربیدی لبه یلبهٔ برش تیز بهتری نسبت به ابزار هایابزارهای فولادی ایجاد میکنند،آنهامی‌کنند، بهآنها طوربه‌طور کلی پرداخت بهتری ایجاد میکنندمی‌کنند و به دلیل مقاومت گرمایی اش اجازه ماشین کاری با سرعت بالاتر می دهدمی‌دهد.<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 معمولامعمولاً سیمنتد-کاربید،کاربیدکاربید، جامد،فلزکاربید جامد، فلز سخت یا تنگستن-کاربید-کبالت نامیده می شوندمی‌شوند.
 
مهمات:تنگستن کاربید معمولامعمولاً در ساخت گلوله یگلولهٔ اسلحه به خصوص در جایی که زباله هایزباله‌های اورانیومی موجود نیست یا به صورت سیاسی غیر قابلغیرقابل قبول است،اگرچهاست، اگرچه استفاده از پودر آلیاژی تنگستن (که در آن پودر تنگستن فلزی به صورت بند سیمان شده می باشدمی‌باشد).<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 هایدریل‌های استخراج کننده یکنندهٔ سنگ استفاده می شودمی‌شود.
 
لوازم جراحی:تنگستن کاربید همچنین در ساخت لوازم جراحی مناسب برای جراحی هایجراحی‌های باز استفاده میمی‌شود شود(قیچیقیچی‌ها، ها،دسته یدستهٔ تیغ جراحی و...و…)این لوازم قیمت بیشتری نسبت به لوازم با جنس فولاد ضد زنگضدزنگ دارند و نیاز به مراقبت خاص دارند ولی عملکرد بهتری ارائه می دهندمی‌دهند.<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 ==
خط ۹۰:
 
== منابع ==
{{پانویس|۲}}
# 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>.
# 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 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
# 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].
#   [http://www.rfcafe.com/references/general/velocity-sound-media.htm Velocity of Sound in Various Media"]. RF Cafe. Retrieved  4 April  2013.
#  Kurlov, p. 3
# Pierson, Hugh O. (1992).  ''Handbook of Chemical Vapor Deposition (CVD): Principles, Technology, and Applications''. William Andrew Inc.  <nowiki>ISBN  0-8155-1300-3</nowiki>.
#  [http://www.rfcafe.com/references/general/velocity-sound-media.htm Velocity of Sound in Various Media"]. RF Cafe. Retrieved 4 April 2013.
# 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].
# Pierson, Hugh O. (1992). ''Handbook of Chemical Vapor Deposition (CVD): Principles, Technology, and Applications''. William Andrew Inc. <nowiki>ISBN 0-8155-1300-3</nowiki>.
# 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>.
# 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].
# DavisZaloga, JosephSteven RJ., ASM International Handbook Committee (19952005).  [https://books.google.com/books?id=Kws7x68r_aUCsCdlGIbmHjoC&pg=PA289PA37 ''ToolUS materialsTank and Tank Destroyer Battalions in the ETO 1944–45'']. ASMOsprey InternationalPublishing. p. 289 37.  <nowiki>ISBN  978-01-8717084176-545798-7</nowiki>.
# ZalogaReichert, StevenMarimargaret; JYoung, Jack H. (20051997).  [https://books.google.com/books?id=sCdlGIbmHjoCHDzcboqJR9kC&pg=PA37PA30 ''USSterilization Tanktechnology and Tank Destroyer Battalions infor the ETOhealth care 1944–45facility'']. OspreyJones Publishing& Bartlett Learning. p. 37 30.  <nowiki>ISBN  978-10-841768342-7980838-74</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}}