WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica

2021-10-01T03:47:54Z

Bot: Automatski unos stranica

Nova stranica

{| border="2" cellspacing="0" cellpadding="4" style="font-size: 85%; float:right; clear:right; margin:1em 0 1em 1em; border: 1px solid black; border-width:1px; border-collapse:collapse; width: 300px; text-align:left; text-type:bold; "
|-
! colspan="2" style="background:#FFDEAD;" align="center"| {{#ifeq: {{{Name|}}} | {{{Freiname|}}} | {{PAGENAME}} | {{#if: {{{Freiname|}}} | {{{Freiname}}} | {{{Name}}} }} }} WC{{#if:{{{Titanium(IV)_oxide.jpg|}}}|
!- style="text-align:center;"
! colspan="2" ! [[slika:Rutile-unit-cell-3D-balls.png|40px|{{{slika_opis|}}}]] <div style="text-align:center">{{{slika_opis|}}}</div>}}
{{!}}- style="text-align:center;"
{{!}} colspan="2" {{!}} [[Slika:Alpha tungsten carbide crystal structure.png|200px|α-WC kristalna rešetka; atomi ugljika su sivi.]] <div style="text-align:center">{{{slika_opis|}}}</div>
|-
! [[IUPAC nomenklatura]]
| nowrap | Volframov karbid
|-
! colspan="2" style="background:#FFDEAD;" align="center"| Identifikacijski brojevi
|-
! [[CAS broj]]
| nowrap | 12070-12-1
|-
! colspan="2" style="background:#FFDEAD;" align="center"| Osnovna svojstva
|-
! '''[[Molarna masa]]'''
| nowrap | 195,86 g/mol
|-
! '''Izgled'''
| nowrap | sivo-crna sjajna krutina
|-
| '''[[Gustoća]]'''
| nowrap | 15,8 g/cm3
|-
| '''[[Talište]]'''
| nowrap | 2 870 °C
|-
| '''[[Vrelište]]'''
| nowrap | 6 000 °C
|-
{{#if: {{{tlak para|}}} | {{!}} '''[[Tlak para]]'''
{{!!}}
{{{tlak para}}} }}
|-
| '''[[Topivost]] u [[voda|vodi]]'''
| nowrap | netopiv
|-
{{#if: {{{dipolni moment|}}} | {{!}} '''[[Dipolni moment]]'''
{{!!}}
{{{dipolni moment}}} }}
|-
! colspan="2" style="background:#FFDEAD;" align="center"| Struktura
{{#if:{{{slika2|}}}|
{{!}}- style="text-align:center;"
{{!}} colspan="2" {{!}} [[Slika:{{{slika2}}}|200px|{{{slika_opis2|}}}]] <div style="text-align:center">{{{slika_opis2|}}}</div>}}
|-
! Oblik molekule
| nowrap | heksagonalna [[kristalna rešetka]]
|}

'''Volframov karbid''' ('''WC''') jedan je od najtvrđih tvari i glavnih proizvoda na bazi [[volfram]]a, a koristi se za izradu brzoreznih [[alat]]a ili kao nanos na alatima iz [[tvrdi metal|tvrdog sinteriranog metala]] ([[metalurgija praha]]), te za alate koji se upotrebljavaju u [[nafta|naftnoj]] industriji i [[rudarstvo|rudarstvu]] - za najkritičnije dijelove (vrhove [[bušilica]] i rudarskih drobilica). Volframov karbid ima [[tvrdoća|tvrdoću]] 9,5 na [[Mohsova ljestvica|Mohsovoj ljestvici]] od 10 (za [[dijamant]]) i [[talište]] pri 2870 °C. <ref> [http://www.pse.pbf.hr/hrvatski/elementi/w/index.html] "Volfram, W", Opća encikopedija (1977) 3. izdanje (osam svezaka)., www.pse.pbf.hr, 2011.</ref>

==Kemijska svojstva volframovog karbida==
Postoje dva kemijska spoja [[volfram]]a i [[ugljik]]a, WC i W2C. Oba spoja se mogu koristiti za tvrde prevlake na [[alat]]ima kod alatnih strojeva, kao što su svrdla za bušenje i glodala, kojima se vijek trajanja povećava za 3 ili više puta. Volframov karbid WC se može dobiti spajanjem metala volframa i ugljika na temperaturama od 1400 do 2000 [[Celzijev stupanj|°C]]. Drugi način je [[kemijska reakcija]] metala volframa ili plavog WO3, s mješavinom CO/CO2 i H2 na temperaturama od 900 do 1200 °C. Kod postupka kemijskog prevlačenja u parnoj fazi ili CVD ([[Engleski jezik|engl]]. ''Chemical Vapour Deposition''), prevlaka volframovog karbid WC se dobiva zagrijavanjem WO3 s [[grafit]]om na 900 °C ili zagrijavanjem WO3 s grafitom u [[vodik]]u na 670 °C. <ref> "Tehnička enciklopedija", glavni urednik Hrvoje Požar, Grafički zavod Hrvatske, 1987.</ref>

===Površinske prevlake===
[[Datoteka:Inserti widia.jpg|mini|desno|300px|Volframov karbid (WC) se koristi za tvrde prevlake na [[alat]]ima kod alatnih strojeva.]]
[[Datoteka:Schneidplättchen aus Widia.jpg|mini|desno|300px|Volframov karbidu se koristi kao prevlaka na reznim pločicama.]]
[[Datoteka:Tungsten carbide.jpg|mini|desno|300px|Svrdla za bušenje od volframovog karbida.]]
[[Datoteka:Sabot separating.gif|mini|desno|300px|[[Kinetički penetrator]] APFSDS kod točke razdvajanja]]
[[Datoteka:Various scalpels.png|mini|desno|300px|Različiti kirurški instrumenti (skalpeli).]]
Tvrde zaštitne prevlake tanki su slojevi materijala koji štite površinu [[alat]]a ili [[Konstrukcijsko strojarstvo|konstrukcijskih]] dijelova od trošenja. To je dio tzv. [[metalurgija|metalurških]] prevlaka koje općenito karakterizira velika [[tvrdoća]], visoko [[talište]], kemijska otpornost i mali faktor [[trenje|trenja]]. Za tvorbu tvrdih prevlaka pogodno je više anorganskih (keramičkih) materijala koji se prema vrsti [[Kemijska veza|kemijske veze]] dijele u 3 skupine:
* Al2O3, ZrO2, TiO2 (prevladava [[ionska veza]]),
* SiC, AlN, dijamant, B4C (prevladava [[kovalentna veza]]),
* TiN, TiC, WC (prevladava [[metalna veza]]).
Učinkovitost tvrdih prevlaka može se povećati primjenom višeslojnog prevlačenja. Tvrde (metalurške) prevlake mogu se nanositi po jednom od postupaka koji spadaju u skupinu CVD (kemijsko nanošenje iz [[para|parne]] faze) ili PVD (fizikalno nanošenje iz parne faze). Prvi se postupci obično provode pri znatno višim temperaturama (najčešće od 800 ºC do 1000 ºC), a drugi pri temperaturama 200 ºC do 500 ºC, što je važno za svojstva toplinski otvrdnute podloge (npr. [[alat]]a, [[Strojni dio|strojnog dijela]] itd.). <ref> "Prilagodba materijala", www.ffri.uniri.hr, 2011.</ref>

===Prevlačenje u parnoj fazi===
U posljednje je vrijeme posebno snažan razvoj i primjena postupaka prevlačenja u parnoj fazi na području izrade [[Konstrukcijsko strojarstvo|konstrukcijskih elemenata]] i [[alat]]a u cilju povećanja njihove otpornosti i trajnosti. Osim na području izrade elemenata [[elektronika|mikroelektronike]] i [[optika|optike]], posebno je prisutan razvoj na području tvrdih [[Tribologija|triboloških]] slojeva. Prevučeni slojevi na [[Strojni dio|strojnim dijelovima]], a posebno na alatima, imaju niži koeficijent trenja i višestruko dulju trajnost nego dijelovi bez prevlačenja. <ref> [http://www.fsb.unizg.hr/zavod_za_materijale/download/e341ea7a949b944066273891c39e48aa.pdf] "Pregled postupaka i opreme
za toplinsku obradu metala", doc. dr. sc. Darko Landek, Fakultet strojarstva i brodogradnje Zagreb, 2011.</ref>

Postupcima prevlačenja u parnoj fazi nanose se stabilni i tvrdi koji spadaju u podskupine neoksidne keramike ([[Titanijev karbid|TiC]], TiN, TiCN, TiAlN, TiAlCN, B4C, SiC), oksidne [[keramika|keramike]] (Al2O3, [[rutil|TiO2]]), metaloorganskih spojeva Me:CH (W97C3), te dijamantu sličnog ugljika ili DLC ([[Engleski jezik|engl]]. ''Diamond Like Carbon''). Postoje postupci kemijskog prevlačenja u parnoj fazi (CVD), fizikalnog prevlačenja u parnoj fazi (PVD), te plazmom potpomognuti postupci kemijskog prevlačenja u parnoj fazi (PA CVD):

====Postupak kemijskog prevlačenja u parnoj fazi====
Postupak kemijskog prevlačenja u parnoj fazi ili CVD ([[Engleski jezik|engl]]. ''Chemical Vapour Deposition'') provodi se pri temperaturama oko 1000 ºC i primjenjuje se najčešće za [[Metalurgija praha|sinterirane]] [[Tvrdi metal|tvrde metale]]. Budući da je prethodno sinteriranje provedeno na višim temperaturama, pri postupku CVD ne nastaju promjene [[mikrostruktura|mikrostrukture]] i dimenzija. Prevlačenje [[alatni čelik|alatnih čelika]] po ovom postupku povezano je s [[tehnologija|tehnološkim]] poteškoćama, koje su vezane uz potrebu naknadnog [[kaljenje|kaljenja]] osnovnog materijala ispod prevlake, pri čemu se dešavaju promjene dimenzija, a nužna je i primjena [[vakuum]]skih peći.

====Postupak fizikalnog prevlačenja u parnoj fazi====
Postupak fizikalnog prevlačenja u parnoj fazi ili PVD (engl. ''Physical Vapo(u)r Deposition'') provodi se pri znatno nižim temperaturama (oko 500 ºC), što omogućuje prevlačenje alata koji su izrađeni od [[Brzorezni čelik|brzoreznog alatnog čelika]] i alatnih čelika za topli rad, koji su prethodno kaljeni i [[Popuštanje|popušteni]] iznad 500 ºC (poboljšanje), te obrađeni na konačne dimenzije. Alati za obradu metala rezanjem (svrdla, glodala), alati za oblikovanje deformacijom (trnovi, matrice), alati za tlačno [[lijevanje]] metala (cilindri, kokile), kao i alati za oblikovanje [[polimer]]nih proizvoda (napose s [[Abrazija|abrazivnim]] punilima), najčešći su primjer primjene postupaka prevlačenja tribološkim slojevima.

====Postupak kemijskog prevlačenja u parnoj fazi potpomognut plazmom====
Postupak kemijskog prevlačenja u parnoj fazi potpomognut plazmom ili PA CVD (engl. ''Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition'') uključuje elemente osnovnih procesa svojstvenih za CVD i PVD postupke, što omogućuje sniženje temperature postupka do oko 200 ºC. Time se proširuje primjena i na alatne čelike za hladni rad, koji imaju malu otpornost prema popuštanju, te se popuštaju pri niskim temperaturama. <ref> [http://bib.irb.hr/prikazi-rad?rad=48609] "Pregled postupaka modificiranja i prevlačenja metala", Stupnišek Mladen; Matijević Božidar, bib.irb.hr, 2000.</ref>

==Fizikalna svojstva volframovog karbida==
Volframov karbid WC se [[Talište|topi]] na 2 870 °C, izuzetno je [[Tvrdoća|tvrd]] materijal (8,5 – 9,0 na [[Mohsova ljestvica|Mohsovoj ljestvici]], a [[tvrdoća po Vickersu]] je 2242 HV) i ima vrlo mali [[električni otpor]] (~ 2 × 10−7 [[Ohm]]•[[metar|m]]). Postoje dvije faze volframovog karbida WC: alfa-volframov karbid ili α-WC s heksagonalnom [[Kristalna rešetka|kristalnom rešetkom]], i beta-volframov karbid ili β-WC s kubičnom kristalnom rešetkom.

==Primjena==
===Tvrdi metal===
{{Glavni|Tvrdi metal}}

Volframov karbid WC dobiven [[metalurgija praha|metalurgijom praha]] (sinteriranje) je prvi prikazao 1927. Friedrich Krupp iz [[Njemačka|Njemačke]], pod nazivom '''Widia''' ([[Njemački jezik|njem]]. ''wie Diamant'' - u prijevodu poput dijamanta). Tvrdi metali se upotrebljavaju za izradu visokokvalitetnih reznih [[alat]]a, kod kojih se mogu primjeniti velike brzine rezanja i dobije visok [[Tolerancija hrapavosti površine|kvalitet površine]] koja se obrađuje. Zbog visokih [[temperatura]] koje se pri procesima rezanja razvijaju (> 700°C), zahtjev u svojstvima se prije svega odnosi na veliku [[tvrdoća|tvrdoću]], otpornost na trošenje i stabilnost osobina na povišenim temperaturama ([[puzanje]]). Rezni alati izrađeni od tvrdih metala imaju bolja svojstva od alata izrađenih od [[brzorezni čelik|brzoreznih čelika]], posebno bolja svojstva rezanja na povišenim temperaturama. Izrađuju se procesom sinteriranja ([[metalurgija praha]]), tvrde legure na bazi volframovog karbida (kompozitni materijal) i procesom [[lijevanje|lijevanja]] – steliti. Zbog načina dobivanja, ali i velike tvrdoće, tvrde legure ne mogu da se oblikuju plastičnim deformiranjem (npr. [[kovanje]]), niti da se [[toplinska obrada|toplinski obrađuju]]. <ref> "Specijalni čelici", skripta - Sveučilište u Zagrebu, www.simet.unizg.hr, 2011.</ref>

===Kinetički penetrator===
{{Glavni|Kinetički penetrator}}

[[Legura|Legure]] volframa, [[nikal|nikla]] i [[željezo|željeza]] (ili kobalta) se koriste za izradu kinetičkog penetratora. [[Kinetički penetrator]] (znan kao KE penetrator) je tip municije, koja poput [[Metak|metka]] ne eksplodira, a za proboj (penetraciju) mete koristi [[kinetička energija|kinetičku energiju]]. Ovaj naziv može se koristiti za svu municiju koja koja koristi kinetičku energiju kako bi probila neko sredstvo ili metu, ali obično se misli na protuoklopna oružja, kao APFSDS ([[Engleski jezik|engl]]. ''Armor-Piercing Fin-Stabilized Discarding Sabot'') ili LRP (engl. ''Long-Rod Penetrator''), a ne na metke.

Obrnuto od KE penetratora je uporaba [[Kemijska energija|kemijske energije]] kao penetratora. U uporabi su dvije vrste takvih projektila: HEAT (engl. ''High Explosive Anti-Tank'') i HESH (engl. ''High Explozive Squash Head''). U prošlosti su ovakvi projektili masovno korišteni za uništavanje [[tenk]]ova, ali sa pojavom dvoslojnog i višeslojnog (Chobhom) oklopa kakve danas koriste suvremeni tenkovi, njihova učinkovitost u probijanju oklopa je postala znatno manja.

===Kirurški instrumenti od volframovog karbida===
Volframov karbid WC se koristi i za izradu [[Kirurgija|kirurških]] instrumenata (škare, hvataljke, hemostati, hvataljke za krvne žile itd.) umjesto [[nehrđajući čelik|nehrđajućeg čelika]]. Takvi su instrumenti skuplji i treba pažljivije s njima rukovati, ali daju bolja svojstva.

===Nakit od volframovog karbida===
[[Nakit]] od volframovog karbida je sve prisutniji na [[tržište|tržištu]] zbog svoje izuzetne tvrdoće i otpornosti na grebanje. Dodavanjem [[nikal|nikla]] i [[kobalt]]a, volframovom karbidu se povećava [[žilavost]] i otpornost na [[korozija|koroziju]] (otpornost na [[kiseline]] i morsku vodu).

== Izvori ==
{{izvori}}

[[Kategorija:Kemijski spojevi]]
[[Kategorija:Metalurgija]]

Volframov karbid - Povijest promjena

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica