Hva brukes karbidpulver til?

Karbidpulver er en familie av materialer, men når folk vanligvis refererer til "karbidpulver" i industriell sammenheng, snakker de ofte om Tungsten Carbide (WC). Imidlertid inkluderer ogre viktige karbider silisiumkarbid (SIC), titankarbid (TIC), kromkarbid (CRC), bellerkarbid (B4C) og enda mer eksotiske som Tantal -karbid (TAC) eller hafniumkarbid (HFC).

Det definerende kjennetegnet ved disse materialene er deres Ekstrem hardhet, høye smeltepunkter og utmerket slitemotstand , som stammer fra de sterke kovalente og ioniske bindinger innenfor deres krystallstrukturer. Disse egenskapene gjør dem uvurderlige i et mangfoldig utvalg av høyytelsesapplikasjoner.

La oss utdype de viktigste bruksområdene:

1. Skjæreverktøy og maskinering (den dominerende applikasjonen): Dette er den desidert mest betydningsfulle bruken av wolframkarbidpulver. WC -pulver blandes vanligvis med et bindemiddelmetall, oftest kobolt (CO) , og deretter komprimert og sintret ved høye temperaturer for å danne et sammensatt materiale kjent som sementert karbid or hardmetal . Kobolt fungerer som et bindemiddel, holder de harde WC -kornene sammen og gir seighet.

   • Snu, fresing, boreinnsatser: Dette er de utskiftbare skjæretipsene som brukes i dreiebenker, fresemaskiner og øvelser for å forme metaller. De er avgjørende for å maskinere harde og slipende materialer som stål, støpejern, rustfritt stål og superlegeringer, som raskt vil slite ut konvensjonelle stålverktøy med høy hastighet.
   • Solide karbidverktøy: Øvelser, endefabrikker, reamers og burrs laget av sementert karbid tilbyr overlegen stivhet og verktøy for presise maskineringsoperasjoner.
   • Sager og rutere: Brukes i trebearbeiding, metallbearbeiding og for å skjære kompositter.
   • Gruve- og konstruksjonsverktøy: Borbiter for fjellboring, vegfresingsinnlegg, tunnel kjedelige maskinskjærere og fundamentboringsverktøy er alle avhengige av ekstrem seighet og slitestyrke av sementerte karbider for å bryte gjennom hard berg og slipende jord.

2. Bruk deler: Utover å skjære, gjør karbidens slitemotstand det ideelt for komponenter utsatt for høy friksjon, slitasje, erosjon eller innvirkning.

   • Dyser: For slitende sprengning, vannjetskutt og sprayapplikasjoner der konvensjonelle metaller raskt ville slites bort.
   • Pumper og ventiler: Foringer, løpehjul og tetninger i pumper som håndterer slammende slam eller etsende væsker.
   • Dør og slag: For stempling, tegning og dannende operasjoner der det er behov for høy slitasje for å opprettholde delpresisjon over lange produksjonsløp.
   • Lagre og tetninger: I svært krevende miljøer der smøring kan være begrenset eller temperaturene er ekstreme.
   • Slipende medier: Baller eller sylindere brukt i fabrikker for å slipe harde materialer.

3. Termisk spraybelegg (hardfacing): Karbidpulver brukes ofte til å lage beskyttende belegg på overflatene til komponenter. Teknikker som høyhastighets oksygenbrensel (HVOF) spraying, plasmaspraying eller til og med laserkledning brukes til å avsette et lag karbid (ofte WC-Co, CRC eller blandinger) på et underlag.

   • Utvide komponentlivet: Disse beleggene forbedrer slitemotstand, korrosjonsmotstand betydelig og noen ganger til og med varmemotstand for deler i bransjer som romfart (landingsutstyr, motorkomponenter), olje og gass (boreverktøy, ventilseter) og generell produksjon.
   • Reparasjon og gjenvinning: Slitte deler kan pusses opp ved å bruke nye karbidbelegg.

4. Slipemidler: På grunn av deres hardhet, noen karbider, spesielt silisiumkarbid (sic) and Borkarbid (B4C) , er utmerkede slipemidler.

   • Slipinghjul og plater: Brukes til å slipe og skjære ekstremt harde materialer.
   • Sandpapir og slipende belter: SIC er et vanlig slipende korn.
   • Lapping og poleringsforbindelser: Fine karbidpulver brukes til å oppnå veldig glatte og presise finish på harde overflater.

5. Rustning og ballistikk: borkarbid (B4C) og i mindre grad, silisiumkarbid, er blant de vanskeligste menneskeskapte materialene og brukes i lette keramiske rustningsapplikasjoner.

   • Body Armour: Keramiske plater i skuddsikre vester og taktisk utstyr.
   • Kjøretøy rustning: For militære kjøretøyer og fly.

6. Høytemperatur og spesialitetsapplikasjoner:

   • Ovner med høy temperatur: Noen karbider (f.eks. SIC) brukes til ovnelementer, ildfast og digler på grunn av deres stabilitet ved ekstreme temperaturer.
   • Nuclear Applications: Borkarbid (B4C) er en utmerket nøytronabsorberer, noe som gjør det verdifullt for kontrollstenger og skjerming i kjernefysiske reaktorer.
   • Aerospace: Tantal-karbid (TAC) og hafniumkarbid (HFC) er keramikk med høye temperaturer med potensial for bruk i hypersoniske kjøretøykomponenter og rakettdyser på grunn av deres ekstreme smeltepunkter.
   • Katalysatorer: Noen karbider, spesielt molybden-karbid (MO2C), blir undersøkt som kostnadseffektive alternativer til edle metallkatalysatorer i forskjellige kjemiske reaksjoner på grunn av deres lignende elektroniske strukturer.

7. Forbrukerprodukter:

   • Smykker: Tungsten -karbid har blitt veldig populært for ringer og klokker på grunn av sin eksepsjonelle ripebestandighet og holdbarhet, noe som gjør det mye vanskeligere å skrape enn gull eller sølv.
   • Tips for ballpenn: Små karbidkuler brukes til spissene av kulepenner på grunn av deres slitestyrke og evne til å overføre blekk jevnt.

Oppsummert er karbidpulver avgjørende for alle påføring som krever materialer som tåler ekstrem slitasje, slitasje, høye temperaturer og høye belastninger. Deres unike kombinasjon av eiendommer har gjort dem uunnværlige på tvers av tung industri, produksjon, forsvar og til og med forbruksvarer.