ทังสเตนคาร์ไบด์

ทังสเตนคาร์ไบด์
ชื่อ
	IUPAC name ทังสเตนคาร์ไบด์
	ชื่ออื่น ทังสเตน(IV) คาร์ไบด์; ทังสเตนเตตระคาร์ไบด์
เลขทะเบียน
เลขทะเบียน CAS	12070-12-1 ;
3D model (JSmol)	(W+≡C−): รูปภาพแบบโต้ตอบ;
ECHA InfoCard	100.031.918
EC Number	235-123-0;
ผับเคม CID	2724274 (W+≡C−);
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID4029305 ;
	InChI InChI=1S/C.W/q-1;+1 Key: UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N ;
	SMILES (W+≡C−): [C-]#[W+];
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	6,000 องศาเซลเซียส (10,830 องศาฟาเรนไฮต์; 6,270 เคลวิน) ; at 760 mmHg
ละลายในน้ำ	ไม่ละลาย
ความสามารถละลายได้	ละลายใน HNO3, HF
โครงสร้าง
โครงสร้างผลึก	หกเหลี่ยม, hP2
Space group	P6m2, No. 187
กลุ่มจุด	6m2
รูปร่างโมเลกุล	ปริซึมรูปสามเหลี่ยม
อุณหเคมี
ความจุความร้อน (C)	39.8 J/(mol·K)
Std molar; entropy (S⦵298)	32.1 J/mol·K
สารประกอบอื่นที่เกี่ยวข้องกัน
แอนไอออนอื่น ๆ	ทังสเตนบอไรด์; ทังสเตนไนไตรด์
แคทไอออนอื่น ๆ	โมลิบดีนัมคาร์ไบด์; ไทเทเนียมคาร์ไบด์; ซิลิคอนคาร์ไบด์
	หากมิได้ระบุเป็นอื่น ข้อมูลข้างต้นนี้คือข้อมูลสาร ณ ภาวะมาตรฐานที่ 25 °C, 100 kPa อ้างอิงกล่องข้อมูล

ทังสเตนคาร์ไบด์ (อังกฤษ: tungsten carbide) มีสูตรเคมีคือ WC ในรูปพื้นฐานจะมีลักษณะเป็นผงสีเทาละเอียด มี 2 โครงสร้างคือแบบหกเหลี่ยม (α-WC) และแบบลูกบาศก์ (β-WC)

ทังสเตนคาร์ไบด์เตรียมได้จากการทำปฏิกิริยาระหว่างทังสเตนกับคาร์บอนที่อุณหภูมิ 1400–2000 °C^[5] หรือให้ความร้อนกับทังสเตนไตรออกไซด์และแกรไฟต์โดยตรงที่ 900 °C หรือในแก๊สไฮโดรเจนที่ 670 °C ตามด้วยการคาร์บิวไรเซชันในแก๊สอาร์กอนที่ 1000 °C^[6] หรือใช้วิธีการเคลือบด้วยไอเคมี เช่น:^[5]

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^[7] ทังสเตนคาร์ไบด์มีความแข็งเกร็งมากกว่าเหล็กกล้าประมาณ 2 เท่า มีค่ามอดุลัสของยังประมาณ 530–700 GPa (77,000–102,000 ksi)^[4]^[8]^[7]^[9] โมดูลัสของแรงบีบอัด 630–655 GPa และโมดูลัสของแรงเฉือน 274 GPa^[10]

ด้วยคุณสมบัติความแข็งและทนความร้อนสูง ทังสเตนคาร์ไบด์จึงใช้ทำเป็นเครื่องมือตัดหรือหัวเจาะ ใช้ทำกระสุนเจาะเกราะ เครื่องมือผ่าตัด อุปกรณ์กีฬา เครื่องประดับและอื่น ๆ

ความเป็นพิษ

การสูดดมฝุ่นผงทังสเตนคาร์ไบด์อาจก่อให้เกิดพังผืดในปอด^[11] และซีเมนต์ทังสเตนคาร์ไบด์-โคบอลต์อาจเป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์ตาม National Toxicology Program^[12]

อ้างอิง

↑ ^1.0 ^1.1 อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ <ref> ไม่ถูกต้อง ไม่มีการกำหนดข้อความสำหรับอ้างอิงชื่อ shthcc
↑ Haynes, William M., บ.ก. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). CRC Press. p. 4.96. ISBN 1439855110.
↑ ^3.0 ^3.1 ^3.2 Kurlov, p. 22
↑ ^4.0 ^4.1 Blau, Peter J. (2003). Wear of Materials. Elsevier. p. 1345. ISBN 978-0-08-044301-0.
↑ ^5.0 ^5.1 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 WO
₃, Co
₃O
₄, and graphite". Journal of Materials Science. 46 (19): 6323–6331. Bibcode:2011JMatS..46.6323Z. doi:10.1007/s10853-010-4937-y.
↑ ^7.0 ^7.1 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

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อเกี่ยวกับ ทังสเตนคาร์ไบด์
"Tungsten carbide - MSDS" (PDF). GeoLiquids.

บทความเคมีนี้ยังเป็นโครง คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยการเพิ่มเติมข้อมูล

[shthcc-1] 1.0 ^1.1 อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ <ref> ไม่ถูกต้อง ไม่มีการกำหนดข้อความสำหรับอ้างอิงชื่อ shthcc

[crc-2] Haynes, William M., บ.ก. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). CRC Press. p. 4.96. ISBN 1439855110.

[str-3] 3.0 ^3.1 ^3.2 Kurlov, p. 22

[Blau2003-4] 4.0 ^4.1 Blau, Peter J. (2003). Wear of Materials. Elsevier. p. 1345. ISBN 978-0-08-044301-0.

[Pierson-5] 5.0 ^5.1 Pierson, Hugh O. (1992). Handbook of Chemical Vapor Deposition (CVD): Principles, Technology, and Applications. William Andrew Inc. ISBN 0-8155-1300-3.

[6] Zhong, Y.; Shaw, L. (2011). "A study on the synthesis of nanostructured WC–10 wt% Co particles from WO
₃, Co
₃O
₄, and graphite". Journal of Materials Science. 46 (19): 6323–6331. Bibcode:2011JMatS..46.6323Z. doi:10.1007/s10853-010-4937-y.

[Groover2010-7] 7.0 ^7.1 Groover, Mikell P. (2010). Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems. John Wiley & Sons. p. 135. ISBN 978-0-470-46700-8.

[Kurlov3-8] Kurlov, p. 3

[Cardarelli2008-9] Cardarelli, François (2008). Materials Handbook: A Concise Desktop Reference. Springer Science & Business Media. pp. 640–. ISBN 978-1-84628-669-8.

[Kurlov135-10] Kurlov, pp. 30, 135

[11] 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-12] "12th Report on Carcinogens". National Toxicology Program. สืบค้นเมื่อ 2011-06-24.

[2]

[1]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]