碳化钨是一种无机化合物,含有等数量的钨和碳原子。它有时被通俗地称为“碳化物”。在其最基本的形式中,它是一种细灰色粉末,但它可以被压制并形成用于工业机械、工具、磨料以及男士珠宝的形状。
碳化钨具有显着和罕见的物理特性组合,使其可用于各种应用。它非常坚固且耐磨。地球上只有少数材料可以用来切割或雕刻它,工业金刚石磨料就是其中之一。它的抗拉强度非常高,但因此在高压下很脆。熔点也非常高,为5,200°F(2,870°C)。要煮沸,必须进一步加热到10,382°F(6,000°C)。
这种化合物可以通过在大约2,552至3,632°F(1,400至2,000°C)的温度下与钨和碳反应来制成。然后,它通常被制成工业用途的铣床和切削工具,能够承受大量使用和高温。军事组织也将其用于穿甲弹药中,作为贫铀的替代品,因为它具有非常高的密度和硬度水平。一些体育用品通过添加硬质合金而变得更坚固、更耐用。例如,徒步旅行者使用的登山杖使用硬质合金尖端,以便在坚硬或岩石表面上获得牵引力。
几种常见的消费品含有碳化钨,包括剃须刀片和圆珠笔的旋转尖端。它被用于男士的结婚戒指也变得越来越普遍。当以这种方式使用时,表带具有深色调,可以抛光成镜面般的光泽。由于材料的韧性,这些戒指将在数十年内保持光泽和无划痕。
由硬质合金制成的结婚戒指还含有其他称为粘合剂的材料,通常是镍和钴等金属。众所周知,钴会对佩戴者的皮肤产生过敏反应,因此许多制造商正在转向替代材料。尽管人们普遍误解硬质合金环在紧急情况下无法拆卸,但急诊室和珠宝店中使用的珠宝商锯可以切割戒指可能由任何材料制成。
重要的是要注意,碳化钨由近二十多个不同的等级制成,这些等级具有不同的性能,具体取决于每种等级的用途。它们几乎都是几个参数的变体:晶粒尺寸、硬度和使用粘合剂的程度。通常,由镍等粘合材料组成的成品百分比越高,它就会越软,磨损越多。原始粉末颗粒的大小差异略小,但会影响产品能够承受的冲击量。