Carbide -poeders zijn een familie van materialen, maar wanneer mensen meestal in een industriële context verwijzen naar "carbidepoeder", praten ze meestal over Tungsten Carbide (WC). Andere belangrijke carbiden zijn echter siliciumcarbide (SIC), titaniumcarbide (TIC), chroomcarbide (CRC), boofcarbide (B4C) en nog exotische meer exotische zoals tantalum carbide (TAC) of hafnium carbide (HFC).
Het bepalende kenmerk van deze materialen is hun Extreme hardheid, hoge smeltpunten en uitstekende slijtvastheid , die voortkomt uit de sterke covalente en ionische bindingen in hun kristalstructuren. Deze eigenschappen maken ze van onschatbare waarde in een divers scala van krachtige toepassingen.
Laten we het belangrijkste gebruik uitwerken:
-
Snijdgereedschap en bewerking (de dominante toepassing): Dit is verreweg het belangrijkste gebruik van wolfraamcarbidepoeder. WC -poeder wordt meestal gemengd met een bindmiddelmetaal, meestal Kobalt (CO) , en vervolgens verdicht en gesinterd bij hoge temperaturen om een samengesteld materiaal te vormen dat bekend staat als Cemented carbide or hardmetal . De kobalt fungeert als een bindmiddel, houdt de harde wc -korrels bij elkaar en zorgt voor taaiheid.
- Draaien, frezen, boreninzetstukken: Dit zijn de vervangbare snijstips die worden gebruikt in draaibanken, freesmachines en boren om metalen te vormen. Ze zijn cruciaal voor het bewerken van hard en schurende materialen zoals staal, gietijzer, roestvrij staal en superlegeringen, die snel conventionele high-speed stalen gereedschap zouden verslijten.
- Solide carbide -gereedschappen: Drills, eindfabrieken, ramers en bramen die volledig zijn gemaakt van gecementeerde carbide bieden superieure stijfheid en gereedschapsleven voor precieze bewerkingsactiviteiten.
- Zagen en routers: Gebruikt in houtbewerking, metaalbewerking en voor het snijden van composieten.
- Mijnbouw- en bouwgereedschap: Boorbits voor rotsboren, inzetstukken in de wegfrezen, tunnelborende machinebekleding en funderingsboorgereedschap vertrouwen allemaal op de extreme taaiheid en slijtvastheid van gecementeerde carbiden om door hard rots en schurende grond te breken.
-
Draag onderdelen: Naast snijden, maakt Carbide's slijtvastheid het ideaal voor componenten die worden onderworpen aan hoge wrijving, slijtage, erosie of impact.
- Nozzles: Voor schurend stralen, waterjet snijden en spuittoepassingen waar conventionele metalen snel zouden slijten.
- Pompen en kleppen: Liners, waaiers en afdichtingen in pompen die schurende slurries of corrosieve vloeistoffen afhEnelen.
- Sterft en stoten: Voor het stempelen, tekenen en vormen van bewerkingen waarbij hoge slijtvastheid nodig is om de onderdeelprecisie te behouden ten opzichte van lange productieruns.
- Lagers en zeehonden: In zeer veeleisende omgevingen waar smering beperkt kan zijn of temperaturen extreem zijn.
- Slijpmedia: Ballen of cilinders die in molens worden gebruikt voor het slijpen van harde materialen.
-
Thermische spuitcoatings (hardfacing): Carbide poeders worden vaak gebruikt om beschermende coatings op de oppervlakken van componenten te creëren. Technieken zoals high-snelheid zuurstofbrandstof (HVOF) sproeien, plasma-spuiten of zelfs laserbekleding worden gebruikt om een laag carbide (vaak WC-CO, CRC of mengsels) op een substraat af te zetten.
- Levensduur verlengen: Deze coatings verbeteren de slijtvastheid, corrosieweerstand en soms zelfs hittebestendigheid voor onderdelen in industrieën zoals ruimtevaart (landingsgestel, motorcomponenten), olie en gas (boorgereedschap, klepstoelen) en algemene productie.
- Reparatie en terugwinning: Gedragen onderdelen kunnen worden opgeknapt door nieuwe carbide -coatings aan te brengen.
-
Schuurmiddelen: Vanwege hun hardheid, vooral sommige carbiden Siliconencarbide (sic) and Boron Carbide (B4C) , zijn uitstekende schuurmiddelen.
- Slijpende wielen en schijven: Gebruikt voor het slijpen en snijden van extreem harde materialen.
- Schuurpapier en schurende riemen: SIC is een veel voorkomende schurende korrel.
- Lappen en polijstenverbindingen: Fijne carbide poeders worden gebruikt om zeer soepele en precieze afwerkingen op harde oppervlakken te bereiken.
-
Armor and Ballistics: Boron Carbide (B4C) en, in mindere mate, siliciumcarbide, behoren tot de moeilijkste door de mens gemaakte materialen en worden gebruikt in lichtgewicht keramische pantsertoepassingen.
- Body Armor: Keramische platen in kogelvrije vesten en tactische uitrusting.
- Voertuigpantser: Voor militaire voertuigen en vliegtuigen.
-
Hoge temperatuur- en specialiteitstoepassingen:
- Ovens op hoge temperatuur: Sommige carbiden (bijv. SIC) worden gebruikt voor ovenelementen, vuurvastheden en smeltkroes vanwege hun stabiliteit bij extreme temperaturen.
- Nucleaire toepassingen: Boron Carbide (B4C) is een uitstekende neutronenabsorber, waardoor het waardevol is voor controlestaven en afscherming in kernreactoren.
- Aerospace: Tantalum carbide (TAC) en hafniumcarbide (HFC) zijn ultra-hoog-temperatuur keramiek met potentieel voor gebruik in hypersonische voertuigcomponenten en raketmondstukken vanwege hun extreme smeltpunten.
- Katalysatoren: Sommige carbiden, met name molybdeencarbide (MO2C), worden onderzocht als kosteneffectieve alternatieven voor edelmetaalkatalysatoren in verschillende chemische reacties vanwege hun vergelijkbare elektronische structuren.
-
Consumentenproducten:
- Sieraden: Tungsten carbide is erg populair geworden voor ringen en horloges vanwege de uitzonderlijke krasweerstand en duurzaamheid, waardoor het veel moeilijker is om te krabben dan goud of zilver.
- Ballpoint -tips: Kleine carbideballen worden gebruikt voor de uiteinden van balpennen vanwege hun slijtvastheid en het vermogen om inkt soepel over te dragen.
Samenvattend zijn carbidepoeders essentieel voor elke toepassing die materialen vereist die bestand zijn tegen extreme slijtage, slijtage, hoge temperaturen en hoge spanningen. Hun unieke combinatie van eigenschappen heeft hen onmisbaar gemaakt in de zware industrie, productie, verdediging en zelfs consumentengoederen.
