/ Karbid wolframu. Fyzikální vlastnosti, toxicita, aplikace

Karbid wolframu. Fyzikální vlastnosti, toxicita, aplikace

Karbid wolframu (nazývaný také karbid wolframumonokarbid) je chemická sloučenina z wolframu, uhlíku a keramiky. Tato látka je jednou z nejsilnějších ze všech známých keramik, tvrdost srovnatelná s diamanty: HRC je asi 90 jednotek, podle Mohsovy mineralogické stupnice je to 9. místo. Dalším pozitivním rysem karbidu wolframu je dobrá odolnost proti opotřebení, vysoká teplota tání a vynikající odolnost vůči oxidaci. Tato látka je v současné době aktivně používána k vytvoření řezného nástroje a jader střelných zbraní.

Fyzikální vlastnosti karbidu wolframu

1. Za normálních podmínek, granulovaný prášek karbidu wolframu je šedý kovový lesk.

2. Rozpustný ve vodě.

3. Tvrdost Rockwell je od 87 do 92 jednotek.

4. Bod tání karbidu wolframu je 2870 stupňů.

5. Hustota je 15,8 g / cm3.

6. Modul pružnosti je 450 ÷ 650 GPa

7. Tepelný účinek je 8,4 +/- 0,2 kcal / mol

8. Entropie normy je 8,5 +/- 1,5 kalorií / (mol na krupobití).

9. Tepelná kapacita při teplotě 293 stupňů je 8,53 kalorií / (mol na krupobití).

10. Tepelná vodivost při okolní teplotě 25 stupňů je 0,07 cal / (centimetr / s / stupeň).

11. Koeficient tepelné roztažnosti je 3,84 (3,9) × 106 deg-1.

12. Elektrický odpor při teplotě 200 stupňů je 19,2 +/- 0,3 mikromohmů / centimetr.

13. Specifická elektrická vodivost je 52200 Ohm-1 * centimetr-1.

Struktura karbidu wolframu


V současné době jsou známy dvě formy WC - vysokoteplotní křivka β-WC a šestiúhelník α-WC.

Aplikace karbidu wolframu

- v technice výroby nástrojů, které musí mít vysokou tvrdost a dobrou odolnost proti korozi;

- pro povrchy odolné proti opotřebení různých částí, které budou použity v podmínkách intenzivního opotřebení se středním nárazem;

- široce používají při výrobě různých řezných nástrojů, vrtáků, brusné kotouče, vrtáky pro vrtání, frézování a dalších řezných nástrojů;

- Náklady na volfrám umožňují použití svých slitin v různých oborech (ve složení tvrdých slitin známých pod názvy "Wins" a "Relit", asi 90%);

- používá se v žárové stříkání a navařování ve formě práškového materiálu pro výrobu otěruvzdorných povlaků;

- jedná se o jeden z materiálů, které se používají k nahrazení procesu chromování za použití vysokorychlostního rozprašování plynem plamene;

- V současné době je karbid wolframudominantní ve výrobě kuliček a jader kuliček prořezávajících zbraně (existuje však tendence postupného přemísťování karbidu wolframu s ochuzeným uranem);

- ve výrobě ultra kuliček o průměru 1 mm pro kuličková pera (leštění se provádí ve speciálním zařízení pro několik dní, za použití malého množství diamantové pasty);

- při výrobě náramků pro elitní švýcarské hodinky, šperky - prsteny, náramky a přívěsky, které díky odolnosti proti opotřebení karbidu wolframu zaručují věčný lesk;

- používané jako nosič pro katalyzátor vyrobený z platiny;

- Karbid wolframu se používá k vytvoření koncových těsnění pro hřídele určitých mechanismů v těch případech, kdy je prostředí s vysokou viskozitou a / nebo abrazivitou.

Toxicita karbidu wolframu

Tato látka je chemicky inertní. Z tohoto důvodu za normálních podmínek nepředstavuje žádné nebezpečí pro lidi. Letální dávka není stanovena ani pro člověka, ani pro zvířata. Studie, které byly provedeny na Technické a Lipské univerzitě v Drážďanech, ukázaly, že prach z karbidu wolframu může proniknout do živých organismů. Zároveň jsou jemné částice netoxické, ale v kombinaci s určitými látkami představují nebezpečí pro zdraví buněk. Při dlouhodobém pronikání kobaltového prachu a látce, kterou uvažujeme, se v těle může vyvinout fibróza.

Přečtěte si více: