Wolfram vs. Wolframkarbid und ihre Eigenschaften und Verwendungen

Wolfram und Wolframkarbid sind zwei wichtige Industrierohstoffe, die weit verbreitet sind. In diesem Artikel werden die beiden Materialien im Detail vorgestellt.

1. die Definition von Wolfram gegenüber Wolframkarbid:

Wolfram ist ein metallisches Element, das an 74. Stelle des Periodensystems steht und ein Atomgewicht von 183,84 hat. Dieses Metall ist bekannt für sein stahlgraues oder silbrig-weißes Aussehen, seine hohe Härte und seinen hohen Schmelzpunkt. Bei Raumtemperatur wird Wolfram von der Luft nicht angegriffen und weist eine gute Stabilität auf. China ist das Land mit den größten Wolframreserven der Welt, wobei die Reserven mit 46,8% fast die Hälfte der Welt ausmachen, gefolgt von Australien, Russland und Kanada. Wolfram, ein seltenes Metall, nimmt eine wichtige Position bei den nationalen strategischen Ressourcen ein.

Wolframkarbid, mit der chemischen Formel WC(Wolframcarbid), ist eine anorganische Verbindung aus Wolfram und Kohlenstoff und eine der härtesten Verbindungen auf Kohlenstoffbasis. Sein Molekulargewicht beträgt 195,85, und es erscheint als schwarzer, hexagonaler Kristall mit metallischem Glanz. Wolframcarbid ist nach Diamant und Bornitrid das härteste Material und ein guter Leiter für Elektrizität und Wärme. Es ist unlöslich in Wasser, Salzsäure und Schwefelsäure, aber leicht löslich in einer Mischsäure aus Salpetersäure und Flusssäure.

2. die Härte von Wolfram gegenüber Wolframkarbid:

3) Physikalische Eigenschaften von Wolfram im Vergleich zu Wolframkarbid:

Wolfram/Wolfram：

Wolframkarbid：

4. wolfram- und wolframkarbidhaltige Anwendungen:

Wolfram:

Wolfram hat einen ultrahohen Schmelzpunkt von 3410℃ (der höchste unter den Metallen), eine dichte Struktur von 19,3 g/cm³ und eine ausgezeichnete Kriechfestigkeit, die es ihm ermöglichen, in extremen Umgebungen hervorragende Leistungen zu zeigen: In der traditionellen Industrie ist Wolframdraht aufgrund seines hohen Schmelzpunkts nach wie vor das wichtigste Leuchtmittel für hochwertige Glühlampen. Ein dünner Wolframdraht mit einem Durchmesser von 0,015 mm kann einer Betriebstemperatur von 3000 °C standhalten. In der Elektronikindustrie werden Sputtertargets aus hochreinem Wolfram für die Abscheidung von metallischen Verbindungsschichten von Halbleiterchips verwendet, wobei die Oberflächenrauheit innerhalb von 0,5 μm kontrolliert wird. Im High-Tech-Bereich wird Wolfram-Kupfer-Legierung (W80Cu20) als Vakuumkontaktmaterial verwendet, und die Lichtbogenabtragsrate ist 70% niedriger als bei herkömmlichen Silberlegierungen. In der Luft- und Raumfahrt können Raketendüsenauskleidungen aus Wolfram-Kupfer-infiltrierten Werkstoffen ihre strukturelle Integrität auch bei 3000℃-Gasauswaschung beibehalten. Im Internationalen Thermonuklearen Versuchsreaktor (ITER) wird Wolfram als Panzerungsmaterial für den Divertor verwendet, dessen Wärmelastkapazität 20 MW/m² erreicht. Im Synchrotronstrahlungsgerät kann der Wolframkollimator den Röntgenstrahl genau steuern, und die Genauigkeit der Aperturverarbeitung erreicht ±5μm.

Wolframkarbid:

Wolframcarbid, eine wichtige Wolframverbindung, ist eine graue, pulverförmige Substanz, die durch die Reaktion von metallischem Wolfram und Kohlenstoff bei hoher Temperatur entsteht. Wolframcarbid hat eine Härte, die der von Diamant nahe kommt, und verfügt über eine hohe Verschleißfestigkeit und feuerfeste Eigenschaften, so dass es das wichtigste Material für die Herstellung von Hartmetallwerkzeugen ist. Wolframkarbid wird vor allem im Maschinenbau, bei Schneidwerkzeugen, Schleifmitteln und in der Schmuckindustrie eingesetzt. Schneidwerkzeuge aus Sinterkarbid werden häufig für die Bearbeitung von zähen Werkstoffen wie Kohlenstoffstahl und rostfreiem Stahl verwendet. Seine Temperaturbeständigkeit und Verschleißfestigkeit können die Bearbeitungsgeschwindigkeit und die Lebensdauer des Werkzeugs erheblich verbessern. Darüber hinaus wird Wolframkarbid auch zur Herstellung verschleißfester Teile in Bergbauwerkzeugen und Öl- und Gasbohrgeräten verwendet. Im medizinischen Bereich wird Wolframkarbid aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften zur Herstellung von chirurgischen Instrumenten verwendet. In der Schmuckindustrie ist Wolframkarbid aufgrund seiner hohen Härte und Kratzfestigkeit zu einem beliebten Material für Hochzeitsschmuck geworden. 

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5. wolfram vs wolframkarbid preisvergleich:

Produktionskosten und -verfahren: Der Herstellungsprozess von Wolframcarbid ist relativ komplex und erfordert höhere technische Anforderungen und Produktionskosten. Dies liegt vor allem daran, dass Wolframcarbid durch die Reaktion von metallischem Wolfram mit Kohlenstoff bei hoher Temperatur hergestellt wird, ein Prozess, der spezielle Anlagen und Verfahren erfordert. Im Gegensatz dazu ist die Gewinnung und Verarbeitung von Wolfram zwar ebenfalls mit gewissen technischen Schwierigkeiten verbunden, aber einfacher und direkter als die Herstellung von Wolframcarbid insgesamt.

Leistung und Anwendung: Wolframcarbid hat eine extrem hohe Härte, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit, was es zu einer idealen Wahl für die Herstellung von Hartmetallwerkzeugen, verschleißfesten Teilen und Hochtemperatur-Strukturmaterialien macht. Obwohl Wolfram auch gute physikalische und chemische Eigenschaften hat, wie z. B. einen hohen Schmelzpunkt, eine hohe Dichte und eine gute Leitfähigkeit, ist seine Leistung in einigen spezifischen Anwendungen möglicherweise nicht so gut wie die von Wolframkarbid.

Marktnachfrage und Angebot: Da Wolframkarbid in Schneidwerkzeugen, Bergbauausrüstungen, Ölbohrgeräten und anderen Bereichen weit verbreitet ist und diese Bereiche hohe Anforderungen an die Materialeigenschaften stellen, ist die Marktnachfrage nach Wolframkarbid relativ groß. Gleichzeitig ist das Marktangebot aufgrund der hohen Produktionskosten von Wolframcarbid relativ begrenzt, was seinen Preis weiter in die Höhe treibt.

Preisschwankungen: Die Preise von Wolfram und Wolframcarbid werden von der Weltwirtschaftslage, der einschlägigen Politik sowie von Angebot und Nachfrage auf dem Markt beeinflusst. Aufgrund der Besonderheit der Wolframkarbid-Produktionskosten und der Marktnachfrage können die Preisschwankungen jedoch stärker ausfallen. 

6.Zusammenfassung:

Wolfram und Wolframkarbid sind aufgrund ihrer einzigartigen physikalischen und mechanischen Eigenschaften von zentraler Bedeutung für industrielle Anwendungen. Mit seiner außergewöhnlichen Härte und seinem hohen Schmelzpunkt ist Wolfram entscheidend für Fäden, Hartmetalle und Spezialstähle. Wolframkarbid mit seiner diamantähnlichen Härte und Leitfähigkeit ist in Schneidwerkzeugen, verschleißfesten Teilen und Bergbauausrüstung allgegenwärtig.

Was die Preisgestaltung betrifft, so schwankt der Marktwert beider Materialien in Abhängigkeit vom Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage, den Abbaukosten und technologischen Fortschritten. Daher müssen Investoren und Branchenexperten die Markttrends genau beobachten, um Beschaffungs- und Verkaufsstrategien zu optimieren.

Darüber hinaus entwickeln sich mit den technologischen und industriellen Anforderungen auch die Leistungsanforderungen an diese Materialien weiter. Um diese Herausforderungen zu meistern, müssen F&E-Einrichtungen und Hersteller innovative Verarbeitungstechnologien und Materialdesigns entwickeln und gleichzeitig ein nachhaltiges Ressourcenmanagement fördern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Wolfram und Wolframkarbid als unverzichtbare industrielle Werkstoffe ihre Anwendungen parallel zum technologischen Fortschritt und zum Marktwachstum weiter ausbauen werden.