Põhiline erinevus volframkarbiidi ja boorkarbiidi vahel on see, et boorkarbiid on kõvam ja jäigem kui volframkarbiid.
Nii volframkarbiid kui ka boorkarbiid on tööstuslikult olulised materjalid, mis on terasest väga kõvad ja jäigad. Seetõttu on need kasulikud rasketes masinates ja rakendustes, kus avaldame tugevat mõju materjalidele.
Mis on volframkarbiid?
Volframkarbiid on keemiline ühend keemilise valemiga WC. Täpsem alt võime seda nimetada karbiidiühendiks. See sisaldab võrdsetes osades volframi- ja süsinikuaatomeid. See aine näib peene halli pulbrina, mida saab pressida ja vormida paagutamise teel. Volframkarbiid on kasulik tööstusmasinate, lõiketööriistade, abrasiivide, soomust läbistavate kestade ja ehete valmistamisel.
Veelgi olulisem on see, et see materjal on umbes kaks korda jäik kui teras. Sellel on kõrge Youngi mooduli väärtus, mis võib ulatuda 530–700 GPa. Pealegi on selle materjali tihedus kaks korda suurem kui terase tihedus. See on peaaegu plii ja kulla tiheduse keskel. Lisaks saame selle kõvadust võrrelda korundiga selle kõrge kõvaduse tõttu. Volframkarbiidi saab poleerida ja viimistleda ainult suure kõvadusega abrasiividega, nt. kuupmeetriline boornitriidi ja teemandipulber.
Saame valmistada volframkarbiidi volframmetalli ja süsiniku vahelisest reaktsioonist väga kõrgel temperatuuril. Teise võimalusena saame seda teha madalama temperatuuriga keevkihtprotsessis, mis hõlmab volframmetalli või volframoksiidi reaktsiooni süsinikmonooksiidi ja süsinikdioksiidi segu ning gaasilise vesinikuga.
Sõltuv alt karbiidi kogusest volframi ekvivalendi kohta on kaks volframkarbiidi vormi: volframkarbiid ja volframpoolkarbiid. Mõlemaid ühendeid võib leida katetest ning volframi ja karbiidi proportsioonid sõltuvad katmismeetodist. Lisaks laguneb see materjal väga kõrgel temperatuuril, moodustades termilise pihustamise käigus volframi ja süsinikku.
Mis on boorkarbiid?
Borkarbiid on keemiline ühend keemilise valemiga B4C. See on äärmiselt kõva boor-süsinik keraamiline materjal. See on ka kovalentne ühend. Sellel ainel on palju olulisi rakendusi, sealhulgas kasutamine tankisoomustes, kuulivestides, mootori sabotaažipulbrites ja paljudes muudes tööstuslikes rakendustes. Tundub tumehalli või musta pulbrina, mis on lõhnatu. See on vees lahustumatu. Kristallstruktuur on romboeedriline.
Boorkarbiid on vastupidav materjal, millel on äärmiselt kõrge kõvadus. Sellel on ka suur ristlõige neutronite neeldumiseks. Sellel materjalil on kõrge stabiilsus ioniseeriva kiirguse ja enamiku keemiliste ainete suhtes. Lisaks näitab see ka pooljuhtide omadusi.
Saame toota boorkarbiidi boortrioksiidi redutseerimisel kas süsiniku või magneesiumi juuresolekul elektrikaarahjus. Siin, kui kasutame süsinikku, toimub reaktsioon temperatuuril, mis on kõrgem kui boorkarbiidi ühendi sulamistemperatuur. Kui kasutame magneesiumi, toimub reaktsioon grafiittiiglis ja kõrvalsaadused saame eemaldada, töödeldes neid happega.
Mis vahe on volframkarbiidil ja boorkarbiidil?
Volframkarbiid on keemiline ühend, mille keemiline valem on WC ja mis sisaldab võrdsetes osades volframi- ja süsinikuaatomeid. Boorkarbiid on äärmiselt kõva boor-süsinik keraamiline materjal, mille keemiline valem on B4C. Peamine erinevus volframkarbiidi ja boorkarbiidi vahel on see, et boorkarbiid on kõvem ja jäigem kui volframkarbiid.
Allpool olev infograafik esitab kõrvuti võrdlemiseks tabelina volframkarbiidi ja boorkarbiidi erinevust.
Kokkuvõte – volframkarbiid vs boorkarbiid
Nii volframkarbiid kui ka boorkarbiid on tööstuslikult olulised materjalid, mis on terasest väga kõvad ja jäigad. Peamine erinevus volframkarbiidi ja boorkarbiidi vahel on see, et boorkarbiid on kõvem ja jäigem kui volframkarbiid.
