ทังสเตนคาร์ไบด์
| ทังสเตนคาร์ไบด์ | |
|---|---|
| |
| ชื่อตาม IUPAC | ทังสเตนคาร์ไบด์ |
| ชื่ออื่น | ทังสเตน(IV) คาร์ไบด์ ทังสเตนเตตระคาร์ไบด์ |
| เลขทะเบียน | |
| เลขทะเบียน CAS | [12070-12-1][CAS] |
| PubChem | |
| SMILES | |
| คุณสมบัติ | |
| สูตรเคมี | WC |
| ลักษณะทางกายภาพ | ของแข็งสีเทาดำมันวาว |
| ความหนาแน่น | 15.6 g/cm3 |
| จุดหลอมเหลว |
2,785–2,830 °C (5,045–5,126 °F; 3,058–3,103 K) |
| จุดเดือด |
6000 °C, 6273 K, 10832 °F |
| ความสามารถละลายได้ ใน น้ำ | ไม่ละลาย |
| ความสามารถละลายได้ | ละลายใน HNO3, HF |
| โครงสร้าง | |
| โครงสร้างผลึก | หกเหลี่ยม, hP2[1] |
| Space group | P6m2, No. 187[1] |
| รูปร่างโมเลกุล | ปริซึมรูปสามเหลี่ยม |
| อุณหเคมี | |
| Standard molar entropy S |
32.1 J/mol·K |
| ความจุความร้อนจำเพาะ | 39.8 J/(mol·K)[2] |
| สารประกอบอื่นที่เกี่ยวข้องกัน | |
| แอนไอออนที่เกี่ยวข้อง | |
| แคทไอออนที่เกี่ยวข้อง | |
| หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa | |
| สถานีย่อย:เคมี | |
ทังสเตนคาร์ไบด์ (อังกฤษ: tungsten carbide) มีสูตรเคมีคือ WC ในรูปพื้นฐานจะมีลักษณะเป็นผงสีเทาละเอียด มี 2 โครงสร้างคือแบบหกเหลี่ยม (α-WC) และแบบลูกบาศก์ (β-WC)
ทังสเตนคาร์ไบด์เตรียมได้จากการทำปฏิกิริยาระหว่างทังสเตนกับคาร์บอนที่อุณหภูมิ 1400–2000 °C[3] หรือให้ความร้อนกับทังสเตนไตรออกไซด์และแกรไฟต์โดยตรงที่ 900 °C หรือในแก๊สไฮโดรเจนที่ 670 °C ตามด้วยการคาร์บิวไรเซชันในแก๊สอาร์กอนที่ 1000 °C[4] หรือใช้วิธีการเคลือบด้วยไอเคมี เช่น:[3]
- ทำปฏิกิริยาระหว่างทังสเตนเฮกซะคลอไรด์กับไฮโดรเจนและมีเทนที่อุณหภูมิ 670 องศาเซลเซียส (1,238 องศาฟาเรนไฮต์)
- WCl6 + H2 + CH4 → WC + 6 HCl
- ทำปฏิกิริยาระหว่างทังสเตนเฮกซะฟลูออไรด์กับไฮโดรเจนและเมทานอลที่อุณหภูมิ 350 องศาเซลเซียส (662 องศาฟาเรนไฮต์)
- WF6 + 2 H2 + CH3OH → WC + 6 HF + H2O
ทังสเตนคาร์ไบด์มีจุดหลอมเหลวที่ 2,870 °C (5,200 °F) และจุดเดือดที่ 6,000 °C (10,830 °F) มีความแข็งระดับ 9 ตามมาตราโมสและประมาณ 2600 ตามมาตราวิกเคอส์[5] ทังสเตนคาร์ไบด์มีความแข็งเกร็งมากกว่าเหล็กกล้าประมาณ 2 เท่า มีค่ามอดุลัสของยังประมาณ 530–700 GPa (77,000–102,000 ksi)[2][6][5][7] โมดูลัสของแรงบีบอัด 630–655 GPa และโมดูลัสของแรงเฉือน 274 GPa[8]
ด้วยคุณสมบัติความแข็งและทนความร้อนสูง ทังสเตนคาร์ไบด์จึงใช้ทำเป็นเครื่องมือตัดหรือหัวเจาะ ใช้ทำกระสุนเจาะเกราะ เครื่องมือผ่าตัด อุปกรณ์กีฬา เครื่องประดับและอื่น ๆ
ความเป็นพิษ[แก้]
การสูดดมฝุ่นผงทังสเตนคาร์ไบด์อาจก่อให้เกิดพังผืดในปอด[9] และซีเมนต์ทังสเตนคาร์ไบด์-โคบอลต์อาจเป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์ตาม National Toxicology Program[10]
อ้างอิง[แก้]
- ↑ 1.0 1.1 Kurlov, p. 22
- ↑ 2.0 2.1 Blau, Peter J. (2003). Wear of Materials. Elsevier. p. 1345. ISBN 978-0-08-044301-0.
- ↑ 3.0 3.1 Pierson, Hugh O. (1992). Handbook of Chemical Vapor Deposition (CVD): Principles, Technology, and Applications. William Andrew Inc. ISBN 0-8155-1300-3.
- ↑ Zhong, Y.; Shaw, L. (2011). "A study on the synthesis of nanostructured WC–10 wt% Co particles from WO3, Co3O4, and graphite". Journal of Materials Science. 46 (19): 6323–6331. Bibcode:2011JMatS..46.6323Z. doi:10.1007/s10853-010-4937-y.
- ↑ 5.0 5.1 Groover, Mikell P. (2010). Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems. John Wiley & Sons. p. 135. ISBN 978-0-470-46700-8.
- ↑ Kurlov, p. 3
- ↑ Cardarelli, François (2008). Materials Handbook: A Concise Desktop Reference. Springer Science & Business Media. pp. 640–. ISBN 978-1-84628-669-8.
- ↑ Kurlov, pp. 30, 135
- ↑ Sprince, NL.; Chamberlin, RI.; Hales, CA.; Weber, AL.; Kazemi, H. (1984). "Respiratory disease in tungsten carbide production workers". Chest. 86 (4): 549–557. doi:10.1378/chest.86.4.549. PMID 6434250.
- ↑ "12th Report on Carcinogens". National Toxicology Program. สืบค้นเมื่อ 2011-06-24.
แหล่งข้อมูลอื่น[แก้]
วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อเกี่ยวกับ ทังสเตนคาร์ไบด์- "Tungsten carbide - MSDS" (PDF). GeoLiquids.
 | บทความเคมีนี้ยังเป็นโครง คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยการเพิ่มเติมข้อมูล |