ผงคาร์ไบด์เป็นครอบครัวของวัสดุ แต่เมื่อคนมักจะอ้างถึง "ผงคาร์ไบด์" ในบริบทอุตสาหกรรมพวกเขามักจะพูดถึง Tungsten Carbide (WC) อย่างไรก็ตามคาร์ไบด์ที่สำคัญอื่น ๆ ได้แก่ ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC), ไทเทเนียมคาร์ไบด์ (TIC), โครเมียมคาร์ไบด์ (CRC), โบรอนคาร์ไบด์ (B4C) และสิ่งแปลกใหม่เช่น Tantalum Carbide (TAC) หรือ Hafnium Carbide (HFC)
ลักษณะการกำหนดของวัสดุเหล่านี้คือ ความแข็งสุด ๆ จุดหลอมเหลวสูงและความต้านทานการสึกหรอที่ยอดเยี่ยม ซึ่งเกิดจากพันธะโควาเลนต์และไอออนิกที่แข็งแกร่งภายในโครงสร้างผลึก คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้พวกเขามีค่าในหลากหลายแอพพลิเคชั่นประสิทธิภาพสูง
มาอธิบายอย่างละเอียดเกี่ยวกับการใช้คีย์:
-
เครื่องมือตัดและการตัดเฉือน (แอปพลิเคชันที่โดดเด่น): นี่คือการใช้ผงทังสเตนคาร์ไบด์ที่สำคัญที่สุด โดยทั่วไปแล้วผง WC จะผสมกับโลหะสารยึดเกาะโดยทั่วไป โคบอลต์ (CO) จากนั้นอัดแน่นและเผาที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างวัสดุคอมโพสิตที่รู้จักกันในชื่อ คาร์ไบด์ซีเมนต์ หรือ ฮาร์ดเมตทอล - โคบอลต์ทำหน้าที่เป็นสารยึดเกาะถือธัญพืช WC แข็งเข้าด้วยกันและให้ความเหนียว
- การหมุน, การกัด, การเจาะเม็ด: นี่คือเคล็ดลับการตัดแบบเปลี่ยนได้ที่ใช้ในเครื่องกลึงเครื่องกัดและการฝึกซ้อมเพื่อสร้างโลหะ พวกเขามีความสำคัญสำหรับการตัดเฉือนวัสดุที่แข็งและขัดเช่นเหล็กเหล็กหล่อสแตนเลสและซูเปอร์อัลลอยซึ่งจะทำให้เครื่องมือเหล็กความเร็วสูงธรรมดาหมดไปอย่างรวดเร็ว
- เครื่องมือคาร์ไบด์ที่เป็นของแข็ง: การฝึกซ้อม, โรงงานปลาย, รีมเมอร์และเสี้ยนที่ทำจากคาร์ไบด์ซีเมนต์นั้นมีความแข็งแกร่งและอายุการใช้งานที่เหนือกว่าสำหรับการทำงานของการตัดเฉือนที่แม่นยำ
- เลื่อยและเราเตอร์: ใช้ในงานไม้งานโลหะและสำหรับการตัดคอมโพสิต
- เครื่องมือขุดและก่อสร้าง: การเจาะบิตสำหรับการขุดเจาะหินเม็ดสีการกัดถนนเครื่องตัดที่น่าเบื่อของอุโมงค์และเครื่องมือขุดเจาะรากฐานทั้งหมดขึ้นอยู่กับความเหนียวที่รุนแรงและความต้านทานการสึกหรอของคาร์ไบด์ซีเมนต์ที่จะบุกผ่านฮาร์ดร็อคและดินขัด
-
สวมชิ้นส่วน: นอกเหนือจากการตัดความต้านทานการสึกหรอของคาร์ไบด์ทำให้เหมาะสำหรับส่วนประกอบที่มีแรงเสียดทานสูงการเสียดสีการกัดเซาะหรือผลกระทบ
- หัวฉีด: สำหรับการระเบิดแบบขัด, การตัดวอเตอร์เจ็ทและการใช้งานสเปรย์ที่โลหะธรรมดาจะหายไปอย่างรวดเร็ว
- ปั๊มและวาล์ว: ตอร์ปิโด, ใบพัด, และแมวน้ำในปั๊มที่จัดการกับสารกัดกร่อนหรือของเหลวกัดกร่อน
- ตายและหมัด: สำหรับการปั๊มการวาดภาพและการขึ้นรูปที่จำเป็นต้องมีความต้านทานการสึกหรอสูงเพื่อรักษาความแม่นยำของชิ้นส่วนในการผลิตระยะยาว
- ตลับลูกปืนและแมวน้ำ: ในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูงซึ่งการหล่อลื่นอาจมี จำกัด หรืออุณหภูมิสูงมาก
- สื่อบด: ลูกบอลหรือกระบอกสูบที่ใช้ในโรงงานเพื่อบดวัสดุแข็ง
-
การเคลือบสเปรย์ความร้อน (hardfacing): ผงคาร์ไบด์ มักใช้เพื่อสร้างการเคลือบป้องกันบนพื้นผิวของส่วนประกอบ เทคนิคเช่นเชื้อเพลิงออกซิเจนความเร็วสูง (HVOF) การพ่นพลาสม่าพลาสม่าหรือแม้กระทั่งการหุ้มด้วยเลเซอร์จะใช้เพื่อฝากชั้นของคาร์ไบด์ (มักจะเป็น WC-CO, CRC หรือผสม) ลงบนพื้นผิว
- ยืดอายุการใช้งาน: การเคลือบเหล่านี้ช่วยเพิ่มความต้านทานการสึกหรอความต้านทานการกัดกร่อนและบางครั้งถึงกับความต้านทานความร้อนสำหรับชิ้นส่วนในอุตสาหกรรมเช่นการบินและอวกาศ (เฟืองลงจอดส่วนประกอบเครื่องยนต์) น้ำมันและก๊าซ (เครื่องมือขุดเจาะที่นั่งวาล์ว) และการผลิตทั่วไป
- ซ่อมแซมและบุกเบิก: ชิ้นส่วนที่สึกหรอสามารถได้รับการตกแต่งใหม่โดยใช้การเคลือบคาร์ไบด์ใหม่
-
สารกัดกร่อน: เนื่องจากความแข็งของพวกเขาคาร์ไบด์บางตัวโดยเฉพาะ ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC) และ โบรอนคาร์ไบด์ (B4C) เป็นสารกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม
- ล้อบดและแผ่นดิสก์: ใช้สำหรับการบดและตัดวัสดุที่แข็งมาก
- กระดาษทรายและเข็มขัดขัด: SIC เป็นเมล็ดที่มีการขัดทั่วไป
- สารประกอบซัดและขัด: ผงคาร์ไบด์ชั้นดีถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้ผิวที่ราบรื่นและแม่นยำบนพื้นผิวแข็ง
-
ชุดเกราะและ ballistics: Boron Carbide (B4C) และในระดับที่น้อยกว่าซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นหนึ่งในวัสดุที่มนุษย์สร้างขึ้นยากที่สุดและใช้ในการใช้งานเกราะเซรามิกที่มีน้ำหนักเบา
- เกราะร่างกาย: แผ่นเซรามิกในเสื้อกันกระสุนและเกียร์ยุทธวิธี
- เกราะยานพาหนะ: สำหรับยานพาหนะและเครื่องบินทหาร
-
แอปพลิเคชั่นอุณหภูมิสูงและพิเศษ:
- เตาเผาอุณหภูมิสูง: คาร์ไบด์บางตัว (เช่น SIC) ใช้สำหรับองค์ประกอบของเตาเผาวัสดุทนไฟและไม้กางเขนเนื่องจากความมั่นคงของพวกเขาที่อุณหภูมิสูง
- แอปพลิเคชันนิวเคลียร์: โบรอนคาร์ไบด์ (B4C) เป็นตัวดูดซับนิวตรอนที่ยอดเยี่ยมทำให้มีค่าสำหรับการควบคุมแท่งและการป้องกันในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
- การบินและอวกาศ: Tantalum Carbide (TAC) และ Hafnium Carbide (HFC) เป็นเซรามิกอุณหภูมิสูงเป็นพิเศษที่มีศักยภาพในการใช้งานในส่วนประกอบยานพาหนะที่มีความสูงและหัวฉีดจรวดเนื่องจากจุดหลอมละลายที่รุนแรง
- ตัวเร่งปฏิกิริยา: คาร์ไบด์บางตัวโดยเฉพาะโมลิบดีนัมคาร์ไบด์ (MO2C) ได้รับการวิจัยว่าเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะมีค่าในปฏิกิริยาทางเคมีต่าง ๆ เนื่องจากโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ที่คล้ายกัน
-
สินค้าอุปโภคบริโภค:
- เครื่องประดับ: ทังสเตนคาร์ไบด์ได้รับความนิยมอย่างมากสำหรับวงแหวนและนาฬิกาเนื่องจากมีความต้านทานต่อรอยขีดข่วนและความทนทานที่ยอดเยี่ยมทำให้การเกาไม่ดีกว่าทองคำหรือเงิน
- เคล็ดลับปากกา Ballpoint: ลูกบอลคาร์ไบด์ขนาดเล็กใช้สำหรับเคล็ดลับของปากกาลูกลื่นเนื่องจากความต้านทานการสึกหรอและความสามารถในการถ่ายโอนหมึกได้อย่างราบรื่น
โดยสรุปผงคาร์ไบด์มีความจำเป็นสำหรับการใช้งานใด ๆ ที่ต้องการวัสดุที่สามารถทนต่อการสึกหรอที่รุนแรงการเสียดสีอุณหภูมิสูงและความเครียดสูง การผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของคุณสมบัติของพวกเขาทำให้พวกเขาขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมหนักการผลิตการป้องกันและแม้แต่สินค้าอุปโภคบริโภค
