Вольфрам и карбид вольфрама: в чем разница

Что такое вольфрам

Вольфрам, также известный как вольфрам, представляет собой химический элемент с символом W и атомным номером 74 в периодической таблице. Это редкий металл, встречающийся в природе в земной коре, часто в соединениях с другими элементами. В чистом виде вольфрам представляет собой металл от серо-стального до оловянно-белого цвета с высокой температурой плавления 3422°C (6192°F), самой высокой из всех металлов. Этот плотный металл имеет твердость 7,5 по шкале Мооса, что делает его одним из самых твердых известных металлов.

Что такое карбид вольфрама

Карбид вольфрама — это химическое соединение, содержащее равные части атомов вольфрама и углерода (WC). Это чрезвычайно твердый и долговечный материал с твердостью 9–9,5 по шкале Мооса, что делает его одним из самых твердых известных материалов, уступая только алмазу и кубическому нитриду бора.

Для производства карбида вольфрама порошок вольфрама смешивают с углеродом и нагревают в процессе, называемом спеканием. Полученный материал представляет собой серый порошок, которому можно придавать различные формы посредством дополнительной обработки, такой как прессование и спекание.

Уникальные свойства карбида вольфрама, в том числе чрезвычайная твердость, высокая температура плавления (2870°C или 5200°F) и превосходная износостойкость, делают его идеальным материалом для широкого спектра применений.

Разница между вольфрамом и карбидом вольфрама

Плотность

Вольфрам имеет плотность 19,25 г/см³, что делает его одним из самых плотных металлов.

Карбид вольфрама имеет немного меньшую плотность — 15,63 г/см³, что все же значительно выше, чем у большинства других материалов.

Твердость

В то время как вольфрам является твердым металлом с рейтингом 7,5 по шкале Мооса, карбид вольфрама значительно тверже, с рейтингом 9-9,5. Эта чрезвычайная твердость делает карбид вольфрама очень устойчивым к царапинам и истиранию, но при этом более хрупким, чем чистый вольфрам.

Расходы

Карбид вольфрама обычно дешевле, чем чистый вольфрам, из-за добавленного содержания углерода и более эффективного производственного процесса.

Часто задаваемые вопросы

Почему карбид вольфрама такой дешевый

Карбид вольфрама часто дешевле, чем чистый вольфрам и многие другие материалы, благодаря нескольким факторам:

1. Богатое сырье: Вольфрам и углерод, два элемента, входящие в состав карбида вольфрама, относительно распространены и их легко получить.
2. Эффективный производственный процесс: Процесс спекания, используемый для создания карбида вольфрама, более эффективен и экономически выгоден, чем процессы, необходимые для работы с чистым вольфрамом.
3. Более низкие требования к чистоте: Во многих случаях карбид вольфрама не обязательно должен быть таким же чистым, как другие материалы, например драгоценные металлы, что помогает снизить затраты.

Легко ли растрескивается карбид вольфрама

В большинстве повседневных ситуаций карбид вольфрама вряд ли легко расколется. Его высокая твердость и долговечность делают его устойчивым к нормальному износу, который может повредить другие материалы.

При использовании в ювелирных изделиях, таких как кольца из карбида вольфрама, риск растрескивания минимален при нормальном использовании. Однако при сильном ударе, например ударе молотком или падении на твердую поверхность со значительной высоты, карбид вольфрама может треснуть или разбиться.