Tungsténio vs carboneto de tungsténio e respectivas propriedades e utilizações

O tungsténio e o carboneto de tungsténio são duas importantes matérias-primas industriais que são amplamente utilizadas. Este artigo apresentará os dois materiais em pormenor.

1. definição de tungsténio vs carboneto de tungsténio:

O tungsténio é um elemento metálico localizado na 74ª posição da tabela periódica, e o seu peso atómico é 183,84. Este metal é conhecido pelo seu aspeto cinzento aço ou branco prateado, elevada dureza e elevado ponto de fusão. À temperatura ambiente, o tungsténio não é corroído pelo ar e apresenta uma boa estabilidade. A China é o maior país de reserva de tungsténio do mundo, com reservas que representam 46,8% do mundo, quase metade, seguida da Austrália, Rússia e Canadá. O tungsténio, um metal raro, ocupa uma posição importante nos recursos estratégicos nacionais.

Carboneto de tungsténio, com a fórmula química WC(carboneto de volfrâmio), é um composto inorgânico constituído por tungsténio e carbono, e é também um dos compostos à base de carbono mais duros. O seu peso molecular é de 195,85 e apresenta-se como um cristal hexagonal preto com um brilho metálico. A dureza do carboneto de tungsténio fica atrás apenas do diamante e do nitreto de boro, e é um bom condutor de eletricidade e calor. É insolúvel em água, ácido clorídrico e ácido sulfúrico, mas é facilmente solúvel num ácido misto de ácido nítrico e ácido fluorídrico.

2. dureza do tungsténio vs carboneto de tungsténio:

3. propriedades físicas do tungsténio vs carboneto de tungsténio:

Tungsténio/wolfram：

Carboneto de tungsténio：

4. aplicações de tungsténio e de carboneto de tungsténio:

Tungsténio:

O tungstênio tem um ponto de fusão ultra-alto de 3410 ℃ (o mais alto entre os metais), uma estrutura densa de 19,3g / cm³ e excelente resistência à fluência, o que lhe permite mostrar excelente desempenho em ambientes extremos: No campo industrial tradicional, o fio de tungsténio continua a ser o principal material luminoso das lâmpadas incandescentes de alta qualidade devido ao seu elevado ponto de fusão. Um fio de tungsténio fino com um diâmetro de 0,015 mm pode suportar uma temperatura de funcionamento de 3000 ℃. Na indústria eletrônica, alvos de pulverização de tungstênio de alta pureza são usados para a deposição de camadas de interconexão de metal de chips semicondutores, e a rugosidade da superfície é controlada dentro de 0,5μm. No domínio da alta tecnologia, a liga de cobre de tungsténio (W80Cu20) é utilizada como material de contacto de vácuo, e a sua taxa de ablação de arco é 70% inferior à das ligas tradicionais à base de prata. No campo aeroespacial, os revestimentos de garganta de bocal de foguete feitos de materiais infiltrados de cobre de tungstênio ainda podem manter a integridade estrutural sob 3000 ℃ de limpeza de gás. Em termos de aplicações emergentes, o Reator Termonuclear Experimental Internacional (ITER) utiliza o tungsténio como material de armadura de desvio, e a sua capacidade de carga de calor atinge 20MW/m². No dispositivo de radiação sincrotrónica, o colimador de tungsténio pode controlar com precisão o feixe de raios X e a precisão do processamento da abertura atinge ± 5μm.

Carboneto de tungsténio:

O carboneto de tungsténio, um importante composto de tungsténio, é uma substância pulverulenta cinzenta preparada pela reação de tungsténio metálico e carbono a alta temperatura. O carboneto de tungsténio tem uma dureza próxima da do diamante e possui uma elevada resistência ao desgaste e propriedades refractárias, o que o torna o principal material de fabrico de ferramentas de carboneto cimentado. O carboneto de tungsténio é particularmente utilizado em maquinaria de engenharia, ferramentas de corte, abrasivos e indústrias de joalharia. As ferramentas de corte de carboneto cimentado são frequentemente utilizadas para processar materiais duros, como o aço-carbono e o aço inoxidável. A sua resistência à temperatura e ao desgaste pode melhorar significativamente a velocidade de processamento e a vida útil da ferramenta. Além disso, o carboneto de tungsténio é também utilizado para fabricar peças resistentes ao desgaste em ferramentas de exploração mineira e equipamento de perfuração de petróleo e gás. Na área médica, o carboneto de tungsténio é utilizado para fabricar instrumentos cirúrgicos devido ao seu excelente desempenho. Na indústria da joalharia, o carboneto de tungsténio tornou-se um material popular para jóias de casamento devido à sua elevada dureza e elevada resistência aos riscos. 

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5. comparação de preços tungsténio vs carboneto de tungsténio:

Custo e processo de produção: O processo de produção do carboneto de tungsténio é relativamente complexo, exigindo requisitos técnicos e custos de produção mais elevados. Isto deve-se principalmente ao facto de o carboneto de tungsténio ser produzido através da reação do tungsténio metálico com o carbono a alta temperatura, um processo que exige equipamento e processos especiais. Em contrapartida, embora o processo de extração e transformação do tungsténio apresente também algumas dificuldades técnicas, é mais simples e mais direto do que a produção de carboneto de tungsténio no seu conjunto.

Desempenho e aplicação: O carboneto de tungsténio tem uma dureza, resistência ao desgaste e resistência à corrosão extremamente elevadas, o que o torna a escolha ideal para o fabrico de ferramentas de carboneto, peças resistentes ao desgaste e materiais estruturais de alta temperatura. Embora o tungsténio tenha também boas propriedades físicas e químicas, como o elevado ponto de fusão, a elevada densidade e a boa condutividade, o seu desempenho pode não ser tão bom como o do carboneto de tungsténio em algumas aplicações específicas.

Procura e oferta no mercado: Uma vez que o carboneto de tungsténio é amplamente utilizado em ferramentas de corte, equipamento mineiro, equipamento de perfuração de petróleo e outros domínios, e que estes domínios têm elevados requisitos em termos de propriedades dos materiais, a procura de carboneto de tungsténio no mercado é relativamente grande. Ao mesmo tempo, devido ao elevado custo de produção do carboneto de tungsténio, a sua oferta no mercado é relativamente limitada, o que faz aumentar ainda mais o seu preço.

Flutuações de preços: Os preços do tungsténio e do carboneto de tungsténio são afectados pela situação económica global, pelas políticas relevantes e pela oferta e procura do mercado. No entanto, devido à particularidade dos custos de produção do carboneto de tungsténio e da procura no mercado, as flutuações de preços podem ser mais graves. 

6.Resumo:

O tungsténio e o carboneto de tungsténio são fundamentais nas aplicações industriais devido às suas propriedades físicas e mecânicas únicas. Com uma dureza excecional e um elevado ponto de fusão, o tungsténio é essencial para filamentos, carbonetos cimentados e aços especiais. Entretanto, o carboneto de tungsténio, com dureza e condutividade semelhantes às do diamante, é omnipresente em ferramentas de corte, peças resistentes ao desgaste e equipamento mineiro.

Do ponto de vista dos preços, os valores de mercado de ambos os materiais flutuam com os equilíbrios entre a oferta e a procura, os custos de extração e os avanços tecnológicos. Assim, os investidores e os profissionais da indústria devem acompanhar de perto as tendências do mercado para otimizar as estratégias de aquisição e venda.

Além disso, à medida que as exigências tecnológicas e industriais evoluem, o mesmo acontece com os requisitos de desempenho destes materiais. Para responder a estes desafios, as instituições de I&D e os fabricantes devem inovar nas tecnologias de transformação e na conceção dos materiais, promovendo simultaneamente uma gestão sustentável dos recursos.

Em conclusão, enquanto materiais industriais indispensáveis, o tungsténio e o carboneto de tungsténio continuarão a expandir as suas aplicações a par do progresso tecnológico e do crescimento do mercado.