Mga Katangian at Aplikasyon ng Titanium Carbide, Silicon Carbide, at Cemented Carbide Materials

Sa "materyal na uniberso" ng industriyal na pagmamanupaktura, ang titanium carbide (TiC), silicon carbide (SiC), at cemented carbide (karaniwang batay sa tungsten carbide - cobalt, atbp.) ay tatlong nagniningning na "star materials". Sa kanilang mga natatanging katangian, gumaganap sila ng mga mahalagang papel sa iba't ibang larangan. Ngayon, titingnan natin nang malalim ang mga pagkakaiba sa mga katangian ng tatlong materyales na ito at ang mga sitwasyon kung saan sila nangunguna!

I. Isang Head – to – Head na Paghahambing ng Material Properties

Uri ng Materyal	Katigasan (Reference Value)	Densidad (g/cm³)	Wear Resistance	Mataas - Paglaban sa Temperatura	Katatagan ng Kemikal	Katigasan
Titanium Carbide (TiC)	2800 – 3200HV	4.9 – 5.3	Mahusay (pinangungunahan ng mga mahirap na yugto)	Matatag sa ≈1400 ℃	Lumalaban sa mga acid at alkalis (maliban sa mga malakas na oxidizing acid)	Medyo mababa (mas kitang-kita ang brittleness)
Silicon Carbide (SiC)	2500 – 3000HV (para sa SiC ceramics)	3.1 – 3.2	Natitirang (pinalakas ng istruktura ng covalent bond)	Matatag sa ≈1600 ℃ (sa ceramic state)	Napakalakas (lumalaban sa karamihan ng kemikal na media)	Katamtaman (malutong sa ceramic na estado; ang mga solong kristal ay may tigas)
Cemented Carbide (WC – Co bilang isang halimbawa)	1200 – 1800HV	13 – 15 (para sa WC – Co series)	Pambihirang (WC hard phases + Co binder)	≈800 – 1000℃ (depende sa nilalaman ng Co)	Lumalaban sa mga acid, alkalis, at nakasasakit na pagkasuot	Medyo maganda (Ang bahagi ng Co binder ay nagpapataas ng katigasan)

Pagkakasira ng Ari-arian:

• Titanium Carbide (TiC): Ang tigas nito ay malapit sa diyamante, ginagawa itong miyembro ng super – hard material na pamilya. Ang mataas na density nito ay nagbibigay-daan para sa tumpak na pagpoposisyon sa mga tool sa katumpakan na nangangailangan ng "pagtimbang". Gayunpaman, ito ay may mataas na brittleness at madaling ma-chipping sa ilalim ng epekto, kaya ito ay mas angkop para sa static, low – impact cutting/wear – resistant na mga sitwasyon. Halimbawa, madalas itong ginagamit bilang isang patong sa mga tool. Ang coating ng TiC ay sobrang – matigas at lumalaban sa pagsusuot, tulad ng paglalagay ng “proteksiyon na baluti” sa high-speed na bakal at mga cemented carbide na tool. Kapag pinuputol ang hindi kinakalawang na asero at haluang metal na bakal, maaari itong makatiis sa mataas na temperatura at mabawasan ang pagkasira, na makabuluhang nagpapahaba ng buhay ng tool. Halimbawa, sa coating ng mga finishing milling cutter, ito ay nagbibigay-daan sa mabilis at matatag na pagputol.
• Silicon Carbide (SiC): Isang "nangungunang gumanap sa mataas na - temperatura na paglaban"! Maaari itong mapanatili ang matatag na pagganap sa itaas ng 1600 ℃. Sa ceramic state, ang kemikal na katatagan nito ay kapansin-pansin at halos hindi ito tumutugon sa mga acid at alkalis (maliban sa ilang tulad ng hydrofluoric acid). Gayunpaman, ang brittleness ay isang karaniwang isyu para sa mga ceramic na materyales. Gayunpaman, ang single-kristal na silicon carbide (tulad ng 4H - SiC) ay nagpabuti ng pagiging matigas at nagbabalik sa mga semiconductors at high-frequency na device. Halimbawa, ang mga ceramic na tool na nakabase sa SiC ay "mga nangungunang mag-aaral" sa mga ceramic na tool. Mayroon silang mataas na resistensya sa temperatura at katatagan ng kemikal. Kapag pinuputol ang mga haluang metal na may mataas na tigas (tulad ng mga haluang metal na batay sa nickel) at mga malutong na materyales (tulad ng cast iron), hindi sila madaling makadikit ng kasangkapan at may mabagal na pagkasira. Gayunpaman, dahil sa brittleness, mas angkop ang mga ito para sa pagtatapos na may hindi gaanong nagambala na pagputol at mataas na katumpakan.
• Cemented Carbide (WC – Co): Isang “top – tier player sa cutting field”! Mula sa lathe tool hanggang sa CNC milling cutter, mula sa paggiling ng bakal hanggang sa pagbabarena ng bato, ito ay matatagpuan sa lahat ng dako. Ang cemented carbide na may mababang Co content (gaya ng YG3X) ay angkop para sa pagtatapos, habang ang may mataas na Co content (gaya ng YG8) ay may magandang impact resistance at madaling makayanan ang rough machining. Ang mga hard phase ng WC ay may pananagutan para sa "pagtitiis" sa pagsusuot, at ang Co binder ay kumikilos tulad ng "glue" upang pagsamahin ang mga particle ng WC, na pinapanatili ang parehong tigas at tigas. Bagama't hindi kasinghusay ng unang dalawa ang paglaban nito sa mataas na temperatura, ang balanseng pangkalahatang pagganap nito ay ginagawa itong angkop para sa malawak na hanay ng mga sitwasyon mula sa pagputol hanggang sa mga sangkap na lumalaban sa pagsusuot.

II. Mga Field ng Application sa Full Swing

1. Cutting Tool Field

• Titanium Carbide (TiC): Madalas nagsisilbing patong sa mga kasangkapan! Ang super – hard at wear – resistant TiC coating ay naglalagay ng “proteksiyon na armor” sa high-speed na bakal at mga cemented carbide na tool. Kapag pinuputol ang hindi kinakalawang na asero at haluang metal na bakal, maaari itong makatiis sa mataas na temperatura at mabawasan ang pagkasira, na makabuluhang nagpapahaba ng buhay ng tool. Halimbawa, sa patong ng pagtatapos ng mga milling cutter, ito ay nagbibigay-daan sa mabilis at matatag na pagputol.
• Silicon Carbide (SiC): Isang "nangungunang mag-aaral" sa mga ceramic na tool! Ang mga ceramic na tool na nakabase sa SiC ay may mataas na resistensya sa temperatura at katatagan ng kemikal. Kapag pinuputol ang mga haluang metal na may mataas na tigas (tulad ng mga haluang metal na batay sa nickel) at mga malutong na materyales (tulad ng cast iron), hindi sila madaling makadikit ng kasangkapan at may mabagal na pagkasira. Gayunpaman, dahil sa brittleness, mas angkop ang mga ito para sa pagtatapos na may hindi gaanong nagambala na pagputol at mataas na katumpakan.
• Cemented Carbide (WC – Co): Isang “top – tier player sa cutting field”! Mula sa lathe tool hanggang sa CNC milling cutter, mula sa paggiling ng bakal hanggang sa pagbabarena ng bato, ito ay matatagpuan sa lahat ng dako. Ang cemented carbide na may mababang Co content (gaya ng YG3X) ay angkop para sa pagtatapos, habang ang may mataas na Co content (gaya ng YG8) ay may magandang impact resistance at madaling makayanan ang rough machining.

2. Wear – Resistant Component Field

• Titanium Carbide (TiC): Nagsisilbing “wear – resistant champion” sa mga precision molds! Halimbawa, sa powder metalurgy molds, kapag pinindot ang metal powder, ang mga pagsingit ng TiC ay wear – resistant at may mataas na katumpakan, tinitiyak na ang mga pinindot na bahagi ay may tumpak na sukat at magandang ibabaw, at hindi madaling kapitan ng “malfunction” sa panahon ng mass production.
• Silicon Carbide (SiC): Pinagkalooban ng “double buffs” ng wear resistance at mataas – temperature resistance! Ang mga roller at bearings sa mga furnace na may mataas na temperatura na gawa sa SiC ceramics ay hindi lumalambot o nasusuot kahit na higit sa 1000 ℃. Gayundin, ang mga nozzle sa sandblasting equipment na gawa sa SiC ay makatiis sa epekto ng mga particle ng buhangin, at ang buhay ng serbisyo nito ay ilang beses na mas mahaba kaysa sa ordinaryong steel nozzle.
• Cemented Carbide (WC – Co): Isang “versatile wear – resistant expert”! Ang mga sementadong carbide na ngipin sa mga drill bits ng minahan ay maaaring durugin ang mga bato nang walang pinsala; Ang mga cemented carbide cutter sa mga shield machine tool ay maaaring makatiis sa lupa at sandstone, at maaaring "panatilihin ang kanilang kalmado" kahit na matapos ang pag-tunnel ng libu-libong metro. Kahit na ang sira-sira na mga gulong sa mga mobile phone na vibration motor ay umaasa sa cemented carbide para sa wear resistance upang matiyak ang matatag na vibration.

3. Larangan ng Electronics/Semiconductor

• Titanium Carbide (TiC): Lumilitaw sa ilang elektronikong bahagi na nangangailangan ng mataas – temperatura at mataas na resistensya sa pagsusuot! Halimbawa, sa mga electrodes ng high-power electron tubes, ang TiC ay may mataas na temperatura na resistensya, mahusay na electrical conductivity, at wear resistance, na nagpapagana ng matatag na operasyon sa mga kapaligiran na may mataas na temperatura at tinitiyak ang paghahatid ng electronic signal.
• Silicon Carbide (SiC): Isang "bagong paborito sa semiconductors"! Ang mga SiC semiconductor device (tulad ng SiC power modules) ay may mahusay na high – frequency, high – voltage, at high – temperature performance. Kapag ginamit sa mga de-koryenteng sasakyan at photovoltaic inverters, maaari nilang makabuluhang mapabuti ang kahusayan at bawasan ang volume. Gayundin, ang mga SiC wafer ay ang "pundasyon" para sa paggawa ng mataas - dalas at mataas - na mga chip ng temperatura, at lubos na inaasahan sa mga 5G base station at avionics.
• Cemented Carbide (WC – Co): Isang "katumpakan na tool" sa elektronikong pagproseso! Ang mga cemented carbide drill para sa PCB drilling ay maaaring magkaroon ng diameter na kasing liit ng 0.1mm at maaaring mag-drill nang tumpak nang hindi madaling masira. Ang mga cemented carbide insert sa chip packaging molds ay may mataas na katumpakan at wear resistance, na tinitiyak ang tumpak at stable na packaging ng mga chip pin.

III. Paano Pumili?

• Para sa matinding tigas at tumpak na paglaban sa pagsusuot→ Pumili ng titanium carbide (TiC)! Halimbawa, sa precision mold coatings at super – hard tool coatings, maaari itong "makatiis" sa pagsusuot at pagpapanatili ng katumpakan.
• Para sa mataas na temperatura, chemical stability, o nagtatrabaho sa mga semiconductors/high-frequency na device→ Pumili ng silicon carbide (SiC)! Ito ay kailangang-kailangan para sa mataas na temperatura ng mga bahagi ng furnace at SiC power chips.
• Para sa balanseng pangkalahatang pagganap, sumasaklaw sa lahat mula sa paggupit hanggang sa pagsusuot - mga application na lumalaban→ Pumili ng cemented carbide (WC – Co)! Ito ay isang "versatile player" na sumasaklaw sa mga tool, drills, at wear - resistant parts.