Bột cacbua được sử dụng để làm gì?

Bột cacbua là một gia đình vật liệu, nhưng khi mọi người thường đề cập đến "bột cacbua" trong bối cảnh công nghiệp, họ thường nói về vonfram cacbua (WC). Tuy nhiên, các cacbua quan trọng khác bao gồm silicon cacbua (SIC), Titanium cacbua (TIC), cacbua crom (CRC), cacbua bhoặcon (B4C) và thậm chí cả các cacbua tantalum (TAC) hoặc cacbua hafnium (HFC).

Đặc điểm xác định của các tài liệu này là độ cứng cực độ, điểm nóng chảy cao và khả năng chống mài mòn tuyệt vời , bắt nguồn từ các liên kết cộng hóa trị và ion mạnh trong các cấu trúc tinh thể của chúng. Các thuộc tính này làm cho chúng vô giá trong một loạt các ứng dụng hiệu suất cao.

Hãy giải thích về việc sử dụng chính:

1. Công cụ cắt và gia công (ứng dụng chiếm ưu thế): Đây là cách sử dụng đáng kể nhất của bột cacbua vonfram. Bột WC thường được trộn với kim loại chất kết dính, phổ biến nhất là Cobalt (CO) , và sau đó nén và thiêu kết ở nhiệt độ cao để tạo thành một vật liệu composite được gọi là cacbua xi măng or Hardmetal . Cobalt hoạt động như một chất kết dính, giữ các hạt WC cứng lại với nhau và cung cấp độ dẻo dai.

   • Quay, phay, khoan khoan: Đây là những mẹo cắt có thể thay thế được sử dụng trong máy tiện, máy phay và máy khoan để định hình kim loại. Chúng rất quan trọng cho việc gia công các vật liệu cứng và mài mòn như thép, gang, thép không gỉ và siêu hợp chất, sẽ nhanh chóng đeo các dụng cụ thép tốc độ cao thông thường.
   • Các công cụ cacbua rắn: Các cuộc tập trận, nhà máy kết thúc, máy thu nhỏ và các burrs được tạo ra hoàn toàn từ cacbua xi măng cung cấp độ cứng vượt trội và tuổi thọ công cụ cho các hoạt động gia công chính xác.
   • Cưa và bộ định tuyến: Được sử dụng trong chế biến gỗ, làm việc bằng kim loại và để cắt vật liệu tổng hợp.
   • Công cụ khai thác và xây dựng: Các bit khoan để khoan đá, chèn phay đường, máy cắt máy nhàm chán đường hầm và các dụng cụ khoan móng đều dựa vào độ dẻo dai và khả năng chống mòn của các cacbua xi măng để phá vỡ đá cứng và đất mài mòn.

2. Mặc bộ phận: Ngoài việc cắt, khả năng chống mài mòn của cacbua làm cho nó lý tưởng cho các thành phần chịu ma sát cao, mài mòn, xói mòn hoặc tác động.

   • Vòi phun: Đối với nổ mìn, cắt nước và các ứng dụng phun trong đó kim loại thông thường sẽ nhanh chóng bị mòn.
   • Máy bơm và van: Lớp lót, động cơ và con dấu trong máy bơm xử lý các vết bẩn mài mòn hoặc chất lỏng ăn mòn.
   • Chết và đấm: Để dập, vẽ và hình thành các hoạt động trong đó cần phải có khả năng chống mài mòn cao để duy trì độ chính xác một phần trong các hoạt động sản xuất dài.
   • Vòng bi và hải cẩu: Trong môi trường đòi hỏi cao, nơi bôi trơn có thể bị hạn chế hoặc nhiệt độ là cực đoan.
   • Phương tiện mài: Bóng hoặc xi lanh được sử dụng trong các nhà máy để mài vật liệu cứng.

3. Lớp phủ phun nhiệt (cứng): Bột cacbua thường được sử dụng để tạo lớp phủ bảo vệ trên bề mặt của các thành phần. Các kỹ thuật như phun nhiên liệu oxy vận tốc cao (HVOF), phun plasma hoặc thậm chí là lớp phủ laser được sử dụng để lắng đọng một lớp cacbua (thường là WC-CO, CRC hoặc hỗn hợp) lên chất nền.

   • Mở rộng cuộc sống thành phần: Những lớp phủ này tăng cường đáng kể khả năng chống mài mòn, khả năng chống ăn mòn và đôi khi thậm chí khả năng chống nhiệt cho các bộ phận trong các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ (thiết bị hạ cánh, linh kiện động cơ), dầu khí (dụng cụ khoan, ghế van) và sản xuất chung.
   • Sửa chữa và cải tạo: Các bộ phận bị mòn có thể được tân trang lại bằng cách áp dụng lớp phủ cacbua mới.

4. Chất mài mòn: Do độ cứng của chúng, một số cacbua, đặc biệt là Carbide silicon (sic) Và Boron cacbua (B4C) , là những chất mài mòn tuyệt vời.

   • Bánh xe và đĩa mài: Được sử dụng để mài và cắt các vật liệu cực kỳ cứng.
   • Giấy nhám và vành đai mài mòn: SIC là một hạt mài mòn phổ biến.
   • Các hợp chất đánh bóng và đánh bóng: Bột cacbua tốt được sử dụng để đạt được kết thúc rất mịn và chính xác trên các bề mặt cứng.

5. Giáp và đạn đạo: Boron Carbide (B4C) Và, ở mức độ thấp hơn, cacbua silicon, là một trong những vật liệu nhân tạo khó nhất và được sử dụng trong các ứng dụng áo giáp gốm nhẹ.

   • Áo giáp cơ thể: Tấm gốm trong áo chống đạn và thiết bị chiến thuật.
   • Giáp xe: Cho xe quân sự và máy bay.

6. Các ứng dụng nhiệt độ cao và đặc biệt:

   • Lò nhiệt độ cao: Một số cacbua (ví dụ, sic) được sử dụng cho các yếu tố lò, vật liệu chịu lửa và hình dạng đóng đinh do sự ổn định của chúng ở nhiệt độ khắc nghiệt.
   • Ứng dụng hạt nhân: Boron cacbua (B4C) là một chất hấp thụ neutron tuyệt vời, làm cho nó có giá trị đối với các thanh điều khiển và che chắn trong các lò phản ứng hạt nhân.
   • Không gian vũ trụ: Tantalum cacbua (TAC) và hafnium cacbua (HFC) là gốm gốm nhiệt độ cực cao có khả năng sử dụng trong các thành phần xe siêu âm và vòi phun do các điểm nóng chảy cực độ của chúng.
   • Chất xúc tác: Một số cacbua, đặc biệt là cacbua molypden (MO2C), đang được nghiên cứu như là các lựa chọn thay thế hiệu quả về chi phí cho các chất xúc tác kim loại quý trong các phản ứng hóa học khác nhau do cấu trúc điện tử tương tự của chúng.

7. Sản phẩm tiêu dùng:

   • Trang sức: Vonfram cacbua đã trở nên rất phổ biến đối với nhẫn và đồng hồ do khả năng chống trầy xước và độ bền đặc biệt của nó, khiến nó khó trầy xước hơn nhiều so với vàng hoặc bạc.
   • Mẹo bút bi: Những quả bóng cacbua nhỏ được sử dụng cho các mẹo của bút bi do khả năng chống mài mòn và khả năng chuyển mực trơn tru.

Tóm lại, bột cacbua rất cần thiết cho bất kỳ ứng dụng nào yêu cầu vật liệu có thể chịu được hao mòn cực độ, mài mòn, nhiệt độ cao và ứng suất cao. Sự kết hợp tài sản độc đáo của họ đã khiến họ không thể thiếu trong ngành công nghiệp nặng, sản xuất, quốc phòng và thậm chí là hàng tiêu dùng.