Карбід вольфраму. Фізичні властивості, токсичність, застосування

Карбід вольфраму (інша назва - вольфраму монокарбіду) - це хімічна сполука вольфраму, вуглецю та кераміки. Ця речовина одне з найміцніших з усіх відомих керамік, за твердістю порівнянно з алмазом: HRC становить близько 90 одиниць, за мінералогічною шкалою Мооса займає 9-е місце. Ще однією позитивною особливістю карбіду вольфраму є хороша зносостійкість, висока температура плавлення і відмінна стійкість до окислення. Дана речовина в даний час активно використовується для створення ріжучого інструменту і сердечників бронебійних снарядів.

Фізичні властивості карбіду вольфраму

1. У нормальних умовах карбід вольфраму гранульований являє собою порошок сірого кольору з металевим відблиском.

2. Розчинний у воді.

3. Твердість по Роквеллу становить від 87 до 92 од.

4. Температура плавлення вольфраму карбіду дорівнює 2870 градусів.

5. Щільність дорівнює 15,8 г / сантіметрsup3-.

6. Модуль пружності складає 450divide-650 ГПа

7. Ефект теплової дорівнює 8,4 +/- 0,2 ккалорій / моль

8. Ентропія стандартна дорівнює 8,5 +/- 1,5 калорій / (моль на град).

9. Теплоємність при температурі рівній 293 градусам становить 8,53 калорій / (моль на град).

10. Теплопровідність при температурі навколишнього середовища 25 градусів становить 0,07 кал / (сантиметр / с / град).

11. Коефіцієнт розширення термічного дорівнює 3,84 (3,9) * 106 град-1.

12. Електроопір питомий при температурі 200 градусів становить 19,2 +/- 0,3 мікроі / сантиметр.

13. Електропровідність питома дорівнює 52200 Ом-1 * сантиметр-1.

Структура карбіду вольфраму

В даний час відомі дві WC форми - beta - WC високотемпературна кубічна і alpha - WC гексагональная.

Застосування карбіду вольфраму

— в техніці для виготовлення інструментів, які повинні володіти високою твердістю і гарну корозійну стойкостью-

— для зносостійкого наплавлення різних деталей, які будуть експлуатуватися в умовах інтенсивного зношування з середніми ударними нагрузкамі-

— широке застосування у виготовленні різноманітних різців, свердел, абразивних дисків, доліт для буріння, фрез та іншого різального інструмента-

— вартість вольфраму дозволяє використовувати його сплави в самих різних областях (він є в складі твердих сплавів, відомих під назвами "Переможе" і "Реліт", близько 90%) -

— застосовується в наплавленні і газотермічного напилювання у вигляді порошкового матеріалу для виготовлення зносостійких покриттів-

— це один з матеріалів, який використовується для заміни хромування гальванічного способом газопламенного високошвидкісного напиленія-

— в даний час карбід вольфраму є домінуючим у виготовленні снарядів і сердечників бронебійних куль (однак є тенденція поступового витіснення карбіду вольфраму збідненим ураном) -

— у виробництві надміцних кульок розміром 1 мм для кулькових ручок (полірування виконується в спеціальному апараті протягом декількох днів з використанням невеликої кількості алмазної пасти) -

— у виробництві браслетів для елітних швейцарських годинників, ювелірних виробів - кілець, браслетів і кулонів, яким завдяки зносостійкості карбіду вольфраму гарантований вічний блеск-

— застосовується у вигляді підкладки для каталізатора з платіни-

— карбід вольфраму використовується для створення торцевих ущільнень валів деяких механізмів в тих випадках, коли навколишнє середовище має високу в'язкість і / або абразивність.

Токсичність карбіду вольфраму

Дана речовина хімічно інертно. З цієї причини в нормальних умовах воно не представляє будь-якої небезпеки для людини. Летальна доза не визначена ні для людей, ні для тварин. Дослідження, які були проведені в Дрезденському технічному і Лейпцігському університеті, показали, що напилю вольфраму карбіду може проникати в живі організми. При цьому дрібні частинки нетоксичні, але при з'єднанні з деякими речовинами вони становлять небезпеку для благополуччя клітин. При довгому попаданні пилу кобальту і розглядається нами речовини в організмі може розвинутися фіброз.