У „материјалном универзуму“ индустријске производње, титанијум карбид (TiC), силицијум карбид (SiC) и цементирани карбид (обично на бази волфрам карбида – кобалта итд.) су три блистава „звездана материјала“. Са својим јединственим својствима, они играју кључну улогу у различитим областима. Данас ћемо детаљно погледати разлике у својствима између ова три материјала и сценарије у којима се истичу!
I. Директно поређење својстава материјала
| Тип материјала | Тврдоћа (референтна вредност) | Густина (г/цм³) | Отпорност на хабање | Отпорност на високе температуре | Хемијска стабилност | Издржљивост |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Титанијум карбид (TiC) | 2800 – 3200HV | 4,9 – 5,3 | Одлично (доминирају тешке фазе) | Стабилно на ≈1400℃ | Отпорно на киселине и алкалије (осим јаких оксидационих киселина) | Релативно ниско (крхкост је израженија) |
| Силицијум карбид (SiC) | 2500 – 3000HV (за SiC керамику) | 3.1 – 3.2 | Изузетно (појачано структуром ковалентне везе) | Стабилно на ≈1600℃ (у керамичком стању) | Изузетно јак (отпоран на већину хемијских медија) | Умерено (крхко у керамичком стању; монокристали имају жилавост) |
| Цементирани карбид (WC-Co као пример) | 1200 – 1800HV | 13 – 15 (за серију WC – Co) | Изузетно (WC тврде фазе + Co везиво) | ≈800 – 1000℃ (зависи од садржаја Co) | Отпорно на киселине, алкалије и абразивно хабање | Релативно добро (фаза кобајнастог везива побољшава жилавост) |
Расподела имовине:
- Титанијум карбид (TiC)Његова тврдоћа је блиска тврдоћи дијаманта, што га чини чланом породице супертврдих материјала. Његова висока густина омогућава прецизно позиционирање у прецизним алатима којима је потребно „оптерећење“. Међутим, има високу кртост и склон је крзању под ударцем, па је погоднији за статичке сценарије сечења са малим ударцем/отпорности на хабање. На пример, често се користи као премаз на алатима. TiC премаз је супер тврд и отпоран на хабање, попут стављања „заштитног оклопа“ на алате од брзорезног челика и цементираног карбида. Приликом сечења нерђајућег челика и легираног челика, може да издржи високе температуре и смањи хабање, значајно продужавајући век трајања алата. На пример, у премазу завршних глодала, омогућава брзо и стабилно сечење.
- Силицијум карбид (SiC)„Врхунски извођач у отпорности на високе температуре“! Може да одржи стабилне перформансе изнад 1600℃. У керамичком стању, његова хемијска стабилност је изузетна и тешко реагује са киселинама и алкалијама (осим неколико попут флуороводоничне киселине). Међутим, кртост је чест проблем за керамичке материјале. Ипак, монокристални силицијум карбид (као што је 4H-SiC) има побољшану жилавост и враћа се у полупроводнике и високофреквентне уређаје. На пример, керамички алати на бази SiC су „врхунски ученици“ међу керамичким алатима. Имају отпорност на високе температуре и хемијску стабилност. Приликом сечења легура високе тврдоће (као што су легуре на бази никла) и крхких материјала (као што је ливено гвожђе), нису склони лепљењу алата и имају споро хабање. Међутим, због кртости, погоднији су за завршну обраду са мање прекинутим сечењем и великом прецизношћу.
- Цементирани карбид (WC – Co)„Врхунски играч у области резања“! Од стругова до ЦНЦ глодалица, од глодања челика до бушења камена, може се наћи свуда. Цементирани карбид са ниским садржајем Co (као што је YG3X) је погодан за завршну обраду, док онај са високим садржајем Co (као што је YG8) има добру отпорност на ударце и може лако да поднесе грубу обраду. WC тврде фазе су одговорне за „издржавање“ хабања, а Co везиво делује као „лепак“ да држи WC честице заједно, одржавајући и тврдоћу и жилавост. Иако његова отпорност на високе температуре није тако добра као прве две, његове уравнотежене укупне перформансе чине га погодним за широк спектар сценарија, од резања до компоненти отпорних на хабање.
II. Поља примене у пуном јеку
1. Поље алата за сечење
- Титанијум карбид (TiC)Често служи као премаз на алатима! Супер тврди и отпорни на хабање TiC премаз ставља „заштитни оклоп“ на алате од брзорезног челика и цементираног карбида. Приликом сечења нерђајућег челика и легираног челика, може да издржи високе температуре и смањи хабање, значајно продужавајући век трајања алата. На пример, код премаза завршних глодала, омогућава брзо и стабилно сечење.
- Силицијум карбид (SiC)„Врхунски студент“ међу керамичким алатима! Керамички алати на бази SiC имају отпорност на високе температуре и хемијску стабилност. Приликом сечења легура високе тврдоће (као што су легуре на бази никла) и крхких материјала (као што је ливено гвожђе), нису склони лепљењу алата и споро се хабају. Међутим, због кртости, погоднији су за завршну обраду са мање прекинутим сечењем и великом прецизношћу.
- Цементирани карбид (WC – Co)„Врхунски играч у области резања“! Од стругова до ЦНЦ глодалица, од глодања челика до бушења камена, може се наћи свуда. Цементирани карбид са ниским садржајем Co (као што је YG3X) је погодан за завршну обраду, док онај са високим садржајем Co (као што је YG8) има добру отпорност на ударце и може се лако носити са грубом обрадом.
2. Поље компоненти отпорних на хабање
- Титанијум карбид (TiC)Делује као „шампион отпорности на хабање“ у прецизним калупима! На пример, у калупима за металургију праха, приликом пресовања металног праха, TiC уметци су отпорни на хабање и имају високу прецизност, осигуравајући да пресовани делови имају тачне димензије и добре површине, и нису склони „кваровима“ током масовне производње.
- Силицијум карбид (SiC)Обдарени „двоструким побољшањима“ отпорности на хабање и високе температуре! Ваљци и лежајеви у високотемпературним пећима направљени од SiC керамике не омекшавају нити се троше чак ни изнад 1000℃. Такође, млазнице у опреми за пескарење направљене од SiC могу издржати удар честица песка, а њихов век трајања је неколико пута дужи од века трајања обичних челичних млазница.
- Цементирани карбид (WC – Co)„Свестрани стручњак отпоран на хабање“! Зуби од цементираног карбида у рударским бургијама могу да дробе стене без оштећења; секачи од цементираног карбида на штитастим машинама могу да издрже земљиште и пешчар и могу да „задрже мирноћу“ чак и након тунелирања хиљадама метара. Чак се и ексцентрични точкови у вибрационим моторима мобилних телефона ослањају на цементирани карбид за отпорност на хабање како би се осигурала стабилна вибрација.
3. Област електронике/полупроводника
- Титанијум карбид (TiC)Појављује се у неким електронским компонентама које захтевају високе температуре и високу отпорност на хабање! На пример, у електродама електронских цеви велике снаге, TiC има отпорност на високе температуре, добру електричну проводљивост и отпорност на хабање, што омогућава стабилан рад у окружењима са високим температурама и обезбеђује пренос електронског сигнала.
- Силицијум карбид (SiC)„Нови фаворит међу полупроводницима“! SiC полупроводнички уређаји (као што су SiC модули за напајање) имају одличне перформансе на високим фреквенцијама, високом напону и високим температурама. Када се користе у електричним возилима и фотонапонским инверторима, могу значајно побољшати ефикасност и смањити запремину. Такође, SiC плочице су „темељ“ за производњу чипова високих фреквенција и високих температура и веома се очекују у 5G базним станицама и авионици.
- Цементирани карбид (WC – Co)„Прецизни алат“ у електронској обради! Бушилице од цементираног карбида за бушење штампаних плоча могу имати пречник од само 0,1 мм и могу прецизно бушити без лаког ломљења. Уметци од цементираног карбида у калупима за паковање чипова имају високу прецизност и отпорност на хабање, обезбеђујући прецизно и стабилно паковање пинова чипа.
III. Како одабрати?
- За екстремну тврдоћу и прецизну отпорност на хабање→ Изаберите титанијум карбид (TiC)! На пример, у прецизним премазима за калупе и супер тврдим премазима за алате, он може да „издржи“ хабање и одржи прецизност.
- За отпорност на високе температуре, хемијску стабилност или рад на полупроводницима/високофреквентним уређајима→ Изаберите силицијум карбид (SiC)! Неопходан је за компоненте пећи на високим температурама и SiC чипове за напајање.
- За уравнотежене укупне перформансе, покривајући све од резања до примена отпорних на хабање→ Изаберите цементирани карбид (WC-Co)! То је „свестрани играч“ који покрива алате, бушилице и делове отпорне на хабање.
Време објаве: 09. јун 2025.
