Карбид вольфрама


Карбид вольфрама
Карбид вольфрама
Карбид вольфрама: химическая формула
Карбид вольфрама: вид молекулы
Общие
Химическая формула WC
Физические свойства
Состояние (ст. усл.) твёрдое
Молярная масса 195.86 г/моль
Плотность 15.8 г/см³
Термические свойства
Температура плавления 2870 °C
Температура кипения 6000 °C
Классификация
Рег. номер CAS 12070-12-1

Карбид вольфрама (WC — монокарбид вольфрама) — химическое соединение углерода и вольфрама, керамика[1]. Является одной из самых твёрдых из известных ныне керамик (9 по шкале Мооса, HRC около 90 единиц) — по твёрдости он сравним с алмазом. Кроме твёрдости, карбид вольфрама отличается высокой температурой плавления, износостойкостью, хорошей стойкостью к окислению.

Благодаря исключительно высокой твёрдости активно используется для изготовления сердечников бронебойных снарядов и режущего инструмента.

Содержание

Физические свойства

Гранулированный карбид вольфрама при нормальных условиях представляет собой серый порошок с металлическим блеском, нерастворимый в воде.
Плотность порядка 15,8 г/см³;
температура плавления — 2870 °C[2];
твёрдость по Роквеллу от 87 до 92 единиц;
модуль упругости 450÷650 ГПа[3];
тепловой эффект-8,4+/-0,2 ккал/моль;
стандартная энтропия-8,5+/-1,5 кал/(моль*град);
энтропия образования из элементов- -0,31 кал/(моль*град);
теплоемкость (при температуре 293 К) составляет 8,53 кал/(моль*град);
теплопроводность (при температуре 25 град.) 0,07 кал/(см*с*град);
коэффициент термического расширения 3,84(3,9)*106 град-1;
характеристическая температура (температура Дебая) 493 К;
удельное электросопротивление (при Т=200С)19,2+/-0,3 мкОм*см;
удельная электропроводность - 52200 Ом-1*см-1;
коэффициент электросопротивления (при Т=20-15000С) +0,495*10-3 град-1;
коэффициент т.э.д.с. составляет -23,3 мкВ/град; работа выхода 3,6 эВ;
постоянная Ричардсона 2,7 А/(см2*град2);
постоянная Холла -21,8+/-0,3 см3/к*104;
коэффициент электронной теплоемкости 0,79 мДж/(моль*град2).

Структура

Известны две формы WC, гексагональная, α-WC, и кубическая, высокотемпературная форма, β-WC.

Применение

Карбид вольфрама активно применяется в технике для изготовления инструментов, требующих высокой твёрдости и коррозионной стойкости, а также для износостойкой наплавки деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания с умеренными ударными нагрузками. Этот материал находит применение в изготовлении различных резцов, абразивных дисков, свёрл, фрез, долот для бурения и другого режущего инструмента. Твёрдый сплав, известный как «победит», «рэлит», на 90 % состоит из карбида вольфрама.

Активно применяется в газотермическом напылении и наплавке в виде порошкового материала для создания износостойких покрытий. Один из основных материалов, использующихся для замены гальванического хромирования методом высокоскоростного газопламенного напыления.

Особо следует выделить использование карбида вольфрама для изготовления сердечников бронебойных пуль и снарядов. Сейчас этот материал является доминирующим в данном применении, однако в последнее время в ряде стран он вытесняется обеднённым ураном.

Применяется при производстве сверхпрочных шариков для шариковых ручек размером 1 мм. Полировка этих шариков проводится в специальной машине на протяжении нескольких дней с использованием малого количества алмазной пасты.

Применяется для изготовления браслетов для дорогих швейцарских часов. Также карбид вольфрама приобрёл большую популярность при изготовлении ювелирных изделий — колец, кулонов — в которых его износостойкость позволяет гарантировать «вечный» блеск изделий.

Карбид вольфрама используется в виде подложки для платинового катализатора[4].

Также используется при изготовлении торцевых уплотнений валов механизмов (например в насосах) в случаях, когда контактирующая среда имеет высокую абразивность и/или вязкость.

Токсичность

Карбид вольфрама химически инертен, поэтому изделия из него не представляют опасности для человека при нормальных условиях. Летальная доза карбида вольфрама для человека не определена.

Исследования, проведённые Дрезденским техническим университетом, Лейпцигским центром им. Гельмгольца по проблемам окружающей среды и Фраунгоферовским институтом керамических технологий и систем показали, что нанопыль карбида вольфрама может проникать в клетки живых организмов. При этом собственно частицы вольфрама нетоксичны, однако при соединении с кобальтом в определённых концентрациях, они могут представлять опасность для здоровья клеток[5]. При долговременном регулярном поступлении пыли карбида вольфрама и кобальта в организм может возникать фиброз[6].

См. также

Примечания

  1. http://www.nbuv.gov.ua/portal/natural/vcpi/TvM/2010_53/st003.pdf Геворкян Э.С., Гуцаленко Ю.Г., Генезис экспансии семикарбида вольфрама в вольфрамокерамических инструментальных композитах горячего прессования с электроконсолидацией нанопорошков на монокарбидной основе,Харьков, 2010
  2. Вольфрам — свойства химических элементов
  3. Elastic Properties and Young Modulus for some Materials
  4. Дмитрий Сафин Представлен малозатратный способ электролитического получения водорода  (рус.). Компьюлента (15 октября 2010). — Подготовлено по материалам Wiley. Проверено 16 октября 2010.
  5. 15.04.2009 Опасна ли для здоровья нанопыль карбида вольфрама? Российский электронный наножурнал (нанотехнологии и их применение)
  6. Вольфрам. W.

Ссылки



Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Карбид вольфрама" в других словарях:

  • КАРБИД ВОЛЬФРАМА — КАРБИД ВОЛЬФРАМА, чрезвычайно твердый инертный серый порошок, используемый для изготовления абразивов, красок, наконечников дрелей и оболочек бронебойных снарядов. Карбид вольфрама получают при нагревании вольфрама с ламповой сажей (порошком… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • карбид вольфрама — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN tungsten carbide …   Справочник технического переводчика

  • Карбид дивольфрама — Общие Систематическое наименование Карбид дивольфрама Традиционные названия Углеродистый вольфрам Химическая формула W2C Физические свойства Состо …   Википедия

  • ВОЛЬФРАМА КАРБИД, WC — ВОЛЬФРАМА КАРБИД, WC, серые, очень твердые кристаллы, разлагается при 2720шC. Вольфрама карбид основа металлокерамических твердых сплавов, его используют для легирования сталей, изготовления буровых коронок, инструментов для обработки металлов и… …   Современная энциклопедия

  • Вольфрама карбид — ВОЛЬФРАМА КАРБИД, WC, серые, очень твердые кристаллы, разлагается при 2720°C. Вольфрама карбид основа металлокерамических твердых сплавов, его используют для легирования сталей, изготовления буровых коронок, инструментов для обработки металлов и… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • Карбид титана — Общие Систематическое наименование Карбид титана Химическая формула TiC Физические свойства Молярная масса 59,89 г/моль …   Википедия

  • ВОЛЬФРАМА КАРБИД — WC, серые кристаллы, при 2720 .С разлагается. Основа металлокерамических твердых сплавов; используется для легирования сталей, при изготовлении элементов буровых коронок …   Большой Энциклопедический словарь

  • Карбид тантала-гафния — (Ta4HfC5) это достаточно широко применяемое тугоплавкое вещество (керамика) с одной из наивысших[1] температур плавления, Тпл 4489K (4216 °C, 7620 °F), известных человечеству. Для сравнения, температура плавления вольфрама,… …   Википедия

  • Карбид тантала гафния — (Ta4HfC5) это достаточно широко применяемый тугоплавкий сплав с одной из наивысших[1] температур плавления, Тпл 4489 K (4216 °C, 7620 °F), известных человечеству, почти на тысячу градусов выше чем у вольфрама, прославленного своей тугоплавкостью… …   Википедия

  • вольфрама карбид — WC, серые кристаллы, при 2720°C разлагается. Основа металлокерамических твердых сплавов; используется для легирования сталей, при изготовлении элементов буровых коронок. * * * ВОЛЬФРАМА КАРБИД ВОЛЬФРАМА КАРБИД, WC, серые кристаллы, при 2720 °С… …   Энциклопедический словарь

Книги

Другие книги по запросу «Карбид вольфрама» >>