タングステンカーバイド 化學(xué)特性,用途語,生産方法
外観
銀灰色～黒灰色、結(jié)晶性粉末
性質(zhì)
炭化タングステンの融點は2,870°Cで、沸點は6,000°Cです?；疑蓼郡宵\色の固體で、光沢があります。
炭化タングステンのヤング率はおよそ550GPaで、鋼の2倍ほどの剛性を持っています。コランダム、ルビー、サファイアなどのα-酸化アルミニウムに匹敵する硬さです。
反応
炭化タングステンは酸に耐性があり、水、、に溶けません。フッ硝酸 (とフッ化水素酸の混合溶液) や王水には溶解します。炭化タングステンは500～600°Cで酸化し始めます。室溫でフッ素ガスと反応し、400°C以上で塩素と反応しますが、乾燥した水素とは反応しません。
微粉末狀の炭化タングステンは、過酸化水素水溶液中で容易に酸化します。高溫高圧下で炭酸ナトリウム水溶液と反応して、タングステン酸ナトリウムが生じます。
溶解性
無機(jī)酸、水及びエタノールにほとんど溶けない、王水に分解する。
解説
炭化タングステン(tungsten carbide)：WC(195.85)．H2 中で粉末狀のCとWの混合物を加熱してつくる．室溫で安定なα型と，高溫で安定なβ型があるが，後者はC不足の不定比化合物になることもある．α型は三方晶系．β型は立方晶系の巖塩型構(gòu)造．融點約2800 ℃．モース硬さ9．密度15.63 g cm－3．HF，HNO3に室溫では難溶，加溫すると可溶．F2 とは室溫で，Cl2 とは400 ℃ 以上で反応する．薄膜は9.0 K で超伝導(dǎo)に転移する．超硬質(zhì)なため，削巖機(jī)用ドリルの刃先，金屬切斷用，針金製造のダイス，ボールペンのボール，徹甲弾?弾頭被覆などに用いられる．
用途
非酸化物系ニューセラミック材料、硬質(zhì)材料、赤外線放射材料。
構(gòu)造
炭化タングステンは等モル量の炭素原子とタングステン原子から構(gòu)成されている無機(jī)化合物です?；瘜W(xué)式はWCで表され、モル質(zhì)量は195.851g/molです。
六方晶のα-炭化タングステンと立方體のβ-炭化タングステンの2種類が存在します。六方晶系型のタングステン原子間の距離は291pmで、隣接層のタングステン原子間の最短距離は284pmであり、タングステン-炭素結(jié)合長は220pmです。α-炭化タングステンの密度は15.63g/cm3です。
合成法
1,400?2,000°Cで炭素とタングステンが反応すると、炭化タングステンが得られます。タングステンまたは酸化タングステン(VI)を用いた一酸化炭素と二酸化炭素の混合ガスと水素ガスによる流動層法では、900?1,200°Cでも合成可能です。
グラファイトと酸化タングステン(VI)を、900°Cで加熱しても炭化タングステンが生成します。670°Cの水素に曬した後に、1,000°Cのアルゴン雰囲気下で浸炭しても合成可能です。
還元剤として水素を用いて、炭素源としてメタンと670°Cで六塩化タングステンを反応させると、炭化タングステンは得られます。還元剤の水素と炭素源のメタノールを、350°Cで六フッ化タングステンと反応させても生成可能です。
展望
タングステンカーバイドの需要は製造業(yè)や建設(shè)業(yè)の進(jìn)展により増加していますさらに新しい用途も研究が進(jìn)められておりその特性を活かした新しい製品開発が期待されていますまたより効率的な製造方法や環(huán)境への影響を減らす技術(shù)の開発も進(jìn)行中です
化學(xué)的特性
Gray powder. Mohs hardness of 9+ in solid form. Insoluble
in water but readily attacked by a nitric acid–
hydrofluoric acidmixture. Stable to 400C with chlorine,
burns in fluorine at room temperature, oxidizes
on heating in air.
物理的性質(zhì)
Gray powder, dissolved by HF=HNO
3 mixture. Cutting tools, wear-resistant semiconductor
film. Corroded by molten metals
Mg, Al, V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn,
Nb, and Mo. Corrosion resistant
to molten Sn and Ta.
使用
Tungsten carbide is extremely hard and are excellent cutting materials. It is used extensivly in the tool and die industry for drilling and cutting tools, sand blasting nozzels, armor-piercing bullets, and studs to increase traction of tires.
Besides, it is used in dental burs, surgical instruments, wear-resistant coatings; in manufacture of cemented carbide; Substitute for noble metals in catalysis.
定義
A ditungsten carbide, W2C, with similar physical
properties is also known. WC is said to be the
strongest of all structural materials.
危険性
Toxic by inhalation.
化學(xué)性質(zhì)
高融點，高硬度，耐摩耗性
生産方法
タングステンカーバイドはパウダーメタルルジー技術(shù)を用いて製造されますこのプロセスは細(xì)かいタングステンとカーボンの粉末を混合し高溫で熱して化合させることでWCを生成します生成したWCは非常に硬いため粉末狀態(tài)で成形しその後焼結(jié)させて最終的な形狀とします
使用用途
炭化タングステンは、主にの原料に用いられています。とくに炭化タングステン (WC) とコバルト (Co) を混合して焼結(jié)結(jié)合させると機(jī)械的性質(zhì)に優(yōu)れており、超硬合金と言えばWC-Co系合金を指すことが多いです。ほかにも炭化タングステン (WC) と?(Ni) で組成されたWC-Ni系合金などがあります。
別の物質(zhì)を添加して、耐酸化性や耐食性などを向上でき、WC-Co系合金に?(TiC) や (TaC) などを加えた超硬合金もあります。いずれの超硬合金も剛性や硬度、強(qiáng)度が高くて、熱膨張率が低く、旋削チップ、ドリル、エンドミルなどのに使用可能です。また、耐摩耗性にも優(yōu)れているため、伸線用ダイスや圧延ロール、金型などに広く利用されています。
工業(yè)用途
Tungsten carbide with a 3 to 20% matrix ofcobalt is the most common structural RHM. Thelow-cobalt grades are used for applicationsrequiring wear resistance; the high-cobalt gradesserve where impact resistance is required.
安全性プロファイル
Chronic inhalation
causes lung damage in humans. Ignites at
600°C in nitrogen oxide atmospheres.
Violent reaction with F2, ClF3, NOx, IF5,
PbO2, NO2, N20. See also TUNGSTEN
COMPOUNDS.
合成方法
タングステン粉末と炭素粉末を混合して加熱
タングステンカーバイド 上流と下流の製品情報
原材料
準(zhǔn)備製品