Tungsten karbida adalah bahan seramik logam terutamanya terdiri daripada tungsten dan karbon. Ia digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang perindustrian kerana kekerasan yang sangat baik, rintangan haus dan rintangan suhu tinggi. Sebagai bahan yang sangat keras, tungsten karbida memainkan peranan penting dalam alat pemotong, perlombongan, pemprosesan logam, penggerudian minyak dan industri lain.
Tungsten karbida adalah karbida logam yang dibentuk oleh gabungan unsur tungsten dan karbon. Ia biasanya wujud dalam bentuk serbuk dan disinter menjadi pepejal pada suhu tinggi. Ciri-ciri utamanya termasuk:
Tungsten karbida adalah salah satu bahan yang paling keras di bumi, dengan kekerasan yang hampir dengan berlian, kedua selepas berlian dan boron nitrida padu. Kekerasannya memberikan kelebihan yang tiada tandingannya dalam banyak aplikasi yang menuntut, terutamanya dalam persekitaran haus tinggi.
Rintangan haus tungsten karbida menjadikannya pilihan ideal untuk alat pemotong dan alat perlombongan. Ia boleh mengekalkan prestasi yang stabil di bawah keadaan geseran yang sangat tinggi, dengan sangat memanjangkan hayat perkhidmatan alat.
Tungsten karbida mempunyai takat lebur yang tinggi (kira-kira 2870°C), yang membolehkannya mengekalkan prestasi yang stabil dalam persekitaran suhu tinggi dan digunakan secara meluas dalam bidang yang memerlukan toleransi suhu tinggi.
Walaupun rapuh, tungsten karbida mempunyai kekuatan mampatan yang sangat tinggi dan sesuai digunakan dalam peralatan dan alatan yang menanggung beban berat.
Tungsten karbida mempunyai rintangan kakisan yang baik kepada pelbagai asid, alkali dan bahan kimia lain, dan sesuai untuk pelbagai persekitaran kerja yang keras.
Proses pembuatan tungsten karbida biasanya termasuk langkah-langkah berikut:
Pertama, serbuk tungsten tulen dan serbuk karbon dicampur dalam perkadaran tertentu. Oleh kerana takat lebur tungsten yang tinggi, tungsten karbida biasanya diperoleh melalui tindak balas kimia.
Serbuk tungsten dan serbuk karbon bercampur rata dan kemudian dibentuk dengan teknologi menekan. Proses ini perlu dijalankan di bawah tekanan tinggi untuk memastikan ikatan rapat antara zarah serbuk.
Serbuk yang terbentuk disinter pada suhu tinggi, biasanya antara 1600°C dan 2000°C. Semasa proses pensinteran, tungsten dan karbon bertindak balas untuk membentuk pepejal tungsten karbida yang keras.
Karbida tungsten tersinter biasanya memberikan bentuk yang kasar, jadi pemprosesan seterusnya seperti pengisaran dan pemotongan diperlukan untuk mencapai keperluan saiz dan bentuk tertentu.
Tungsten karbida telah digunakan secara meluas dalam banyak industri kerana sifatnya yang sangat baik, terutamanya dalam keadaan haus tinggi, suhu tinggi dan kalis tekanan. Bidang aplikasi utama termasuk:
Tungsten karbida digunakan secara meluas dalam pembuatan alat pemotong seperti alat memusing, pemotong penggilingan, mata gerudi, reamers, dan lain-lain. Oleh kerana kekerasannya yang tinggi dan rintangan haus, alat pemotong tungsten karbida boleh kekal tajam dalam pemprosesan logam intensiti tinggi, meningkatkan kecekapan dan ketepatan pemprosesan.
Tungsten karbida digunakan secara meluas dalam pembuatan alat perlombongan dan alat penggerudian minyak, seperti bit gerudi, alat penggerudian batu, dsb. Mereka boleh menahan kesan tinggi dan haus melampau, meningkatkan hayat perkhidmatan alat dengan ketara.
Tungsten karbida digunakan sebagai bahan acuan dalam bidang acuan suntikan, acuan die-casting dan acuan penyejukan. Rintangan haus dan rintangan kejutan haba menjadikannya pilihan ideal untuk acuan permintaan tinggi.
Kekuatan tinggi dan rintangan suhu tinggi tungsten karbida menjadikannya digunakan dalam bidang aeroangkasa dan ketenteraan, terutamanya dalam pembuatan komponen untuk pesawat berkelajuan tinggi dan kepala peledak yang menembusi dan komponen tempur.
Tungsten karbida juga digunakan untuk mengeluarkan komponen kereta bermuatan tinggi, seperti bahagian enjin, plat klac, dsb. Ia boleh menahan suhu dan geseran yang sangat tinggi, dengan berkesan meningkatkan ketahanan dan keselamatan bahagian automotif.
Tungsten karbida juga digunakan dalam beberapa komponen elektronik, seperti paip haba, sink haba, dan lain-lain, kerana kekonduksian yang sangat baik dan rintangan haba.
Walaupun tungsten karbida mempunyai kelebihan prestasi yang ketara, ia juga mempunyai beberapa cabaran. Pertama, bahan tungsten karbida agak rapuh dan mudah pecah atau pecah, jadi mereka perlu diperkukuhkan dalam beberapa aplikasi. Di samping itu, kos pemprosesan tungsten karbida adalah tinggi, dan penggunaan tenaga dalam proses pembuatan adalah besar, yang mengehadkan popularitinya dalam beberapa aplikasi kos rendah.
Dengan kemajuan sains dan teknologi, teknologi penyelidikan dan pengeluaran tungsten karbida juga sentiasa berkembang. Pada masa hadapan, penggunaan tungsten karbida mungkin berkembang ke lebih banyak bidang, seperti peralatan elektronik yang lebih canggih, lebih banyak aplikasi kejuruteraan di bawah suhu tinggi dan keadaan tekanan tinggi, dan lain-lain. Pada masa yang sama, dengan perkembangan teknologi pembuatan hijau, mengurangkan kesan alam sekitar pengeluaran tungsten karbida akan menjadi tumpuan penyelidikan.
