پودرهای کاربید خانواده ای از مواد هستند ، اما وقتی افراد به طور معمول در یک زمینه صنعتی به "پودر کاربید" مراجعه می کنند ، اغلب در مورد آنها صحبت می کنند کاربید تنگستن (WC). با این حال ، سایر کاربیدهای مهم شامل کاربید سیلیکون (SIC) ، کاربید تیتانیوم (TIC) ، کاربید کروم (CRC) ، کاربید بور (B4C) و حتی موارد عجیب و غریب تر مانند کاربید تانتالوم (TAC) یا کاربید هافنیوم (HFC) است.
ویژگی مشخص این مواد آنهاست سختی شدید ، نقاط ذوب بالا و مقاومت در برابر سایش عالی ، که از پیوندهای کووالانسی قوی و یونی در ساختارهای کریستالی آنها ناشی می شود. این خصوصیات آنها را در طیف متنوعی از برنامه های با کارایی بالا ارزشمند می کند.
بیایید در مورد کاربردهای اصلی توضیح دهیم:
-
ابزارهای برش و ماشینکاری (برنامه غالب): این مهمترین استفاده از پودر کاربید تنگستن است. پودر WC به طور معمول با یک فلز چسبان مخلوط می شود ، بیشتر کبالت (CO) ، و سپس در دماهای بالا فشرده و سینتر شد تا یک ماده کامپوزیت معروف به آن تشکیل شود کاربید سیمان یا سخت متر بشر کبالت به عنوان یک چسب عمل می کند ، دانه های WC سخت را در کنار هم نگه می دارد و سختی را فراهم می کند.
- درج های چرخشی ، فرز ، حفاری: این نکات برش قابل تعویض است که در لت ها ، ماشین های فرز و مته ها برای شکل دادن به فلزات استفاده می شود. آنها برای ماشینکاری مواد سخت و ساینده مانند فولاد ، چدن ، استیل ضد زنگ و سوپر آلوها بسیار مهم هستند که به سرعت ابزارهای فولادی با سرعت بالا معمولی را از بین می برد.
- ابزارهای جامد کاربید: دریل ها ، آسیاب های انتهایی ، ریمرها و برس های ساخته شده کاملاً از کاربید سیمان شده ، استحکام عالی و عمر ابزار را برای عملیات دقیق ماشینکاری ارائه می دهند.
- اره و روتر: مورد استفاده در نجاری ، فلزکاری و برای برش کامپوزیت ها.
- ابزار معدن و ساخت و ساز: بیت های مته برای حفاری سنگی ، درج های آسیاب جاده ، برش دستگاه های خسته کننده تونل و ابزارهای حفاری بنیاد همه به سختی شدید و مقاومت در برابر کاربیدهای سیمانی متکی هستند تا از طریق سنگ سخت و خاک ساینده شکسته شوند.
-
پوشیدن قطعات: فراتر از برش ، مقاومت در برابر سایش کاربید آن را برای اجزای موجود در معرض اصطکاک بالا ، سایش ، فرسایش یا ضربه ایده آل می کند.
- نازل: برای انفجار ساینده ، برش واترجت و کاربردهای اسپری که فلزات معمولی به سرعت از بین می روند.
- پمپ ها و دریچه ها: آسترها ، پروانه ها و مهر و موم ها در پمپ هایی که دوغاب ساینده یا مایعات خورنده دارند.
- می میرد و مشت می زند: برای تمبر ، ترسیم و تشکیل عملیاتی که در آن برای حفظ دقت بخشی در طول تولید طولانی ، مقاومت در برابر سایش زیاد لازم است.
- یاتاقان ها و مهر و موم ها: در محیط های بسیار خواستار که روغن کاری ممکن است محدود باشد یا درجه حرارت شدید باشد.
- رسانه های سنگ زنی: توپ یا سیلندرهای مورد استفاده در آسیاب ها برای سنگ زنی مواد سخت.
-
پوشش های اسپری حرارتی (Hardfacing): پودرهای کاربید اغلب برای ایجاد پوشش های محافظ در سطوح اجزای مورد استفاده قرار می گیرند. تکنیک هایی مانند سمپاشی اکسیژن با سرعت بالا (HVOF) ، پاشش پلاسما یا حتی روکش لیزر برای رسوب یک لایه از کاربید (اغلب WC-CO ، CRC یا مخلوط) بر روی یک بستر استفاده می شود.
- گسترش عمر مؤلفه: این روکش ها به طور قابل توجهی مقاومت سایش ، مقاومت در برابر خوردگی و حتی گاهی مقاومت در برابر حرارت را برای قطعات موجود در صنایعی مانند هوافضا (دنده فرود ، اجزای موتور) ، نفت و گاز (ابزار حفاری ، صندلی های دریچه) و تولید عمومی تقویت می کنند.
- ترمیم و احیا: قطعات فرسوده را می توان با استفاده از پوشش های جدید کاربید مرمت کرد.
-
ساحره ها: به دلیل سختی آنها ، برخی از کاربیدها ، به ویژه کاربید سیلیکون (SIC) وت کاربید بور (B4C) ساینده های عالی هستند.
- چرخ ها و دیسک های سنگ زنی: برای سنگ زنی و برش مواد بسیار سخت استفاده می شود.
- کمربندهای ماسه ای و ساینده: SIC یک دانه ساینده رایج است.
- ترکیبات کمرنگ و پولیش: از پودرهای کاربید ریز برای دستیابی به اتمام بسیار صاف و دقیق در سطوح سخت استفاده می شود.
-
زره و بالستیک: کاربید بور (B4C) و تا حدی کمتر ، کاربید سیلیکون از جمله سخت ترین مواد ساخته شده توسط انسان است و در کاربردهای زرهی سرامیکی سبک استفاده می شود.
- زره بدن: صفحات سرامیکی در جلیقه های ضد گلوله و تجهیزات تاکتیکی.
- زره خودرو: برای وسایل نقلیه نظامی و هواپیما.
-
برنامه های درجه حرارت بالا و ویژه:
- کوره های درجه حرارت بالا: برخی از کاربیدها (به عنوان مثال ، sic) برای عناصر کوره ، نسوز و صلیب به دلیل ثبات در دمای شدید استفاده می شوند.
- برنامه های هسته ای: کاربید بور (B4C) یک جاذب نوترون عالی است و آن را برای میله های کنترل و محافظ در راکتورهای هسته ای ارزشمند می کند.
- هوافضا: Tantalum Carbide (TAC) و Hafnium Carbide (HFC) سرامیک های با درجه حرارت فوق العاده بلند هستند که به دلیل نقاط ذوب شدید آنها ، پتانسیل استفاده در اجزای وسیله نقلیه هیپرسونیک و نازل های موشکی را دارند.
- کاتالیزور: برخی از کاربیدها ، به ویژه کاربید مولیبدن (MO2C) ، به عنوان گزینه های مقرون به صرفه برای کاتالیزورهای فلزی گرانبها در واکنشهای شیمیایی مختلف به دلیل ساختارهای الکترونیکی مشابه مورد بررسی قرار می گیرند.
-
محصولات مصرفی:
- جواهرات: کاربید تنگستن به دلیل مقاومت در برابر خراش و دوام استثنایی ، برای حلقه ها و ساعت ها بسیار محبوب شده است و باعث می شود خراش بسیار سخت تر از طلا یا نقره باشد.
- نکات مربوط به قلم Ballpoint: به دلیل مقاومت در برابر سایش و توانایی انتقال یکنواخت جوهر ، از توپ های کاربید کوچک برای نکات قلم توپ استفاده می شود.
به طور خلاصه ، پودرهای کاربید برای هر کاربردی که به موادی نیاز دارند که می توانند در برابر سایش شدید ، سایش ، درجه حرارت بالا و فشارهای زیاد مقاومت کنند ، ضروری است. ترکیب منحصر به فرد آنها از خواص آنها را در صنعت سنگین ، تولید ، دفاع و حتی کالاهای مصرفی ضروری کرده است. $ $
