전기분해에서 텅스텐 카바이드(wc)의 품질 분석

전기분해를 통한 고품질 텅스텐 카바이드(WC)의 생산은 다양한 산업 분야, 특히 고성능 초경합금 공구 제조에 매우 중요합니다. 최적의 WC 품질을 달성하기 위한 주요 과제는 최종 제품의 특성과 유용성에 큰 영향을 미치는 불순물 함량을 관리하는 것입니다. 아래는 이러한 불순물의 출처와 이를 완화하기 위한 권장 방법에 대한 자세한 분석입니다.

불순물 소스 및 해결 전략

1. 구리(Cu) 및 주석(Sn) 불순물:
   • 원산지: Cu 및 Sn 불순물은 주로 시멘트의 수명주기 동안 구리 용접봉 사용으로 인해 발생합니다. 초경 공구를 사용하면 카바이드 표면에 상당한 잔여물이 남을 수 있습니다.
   • 해결 방법: 전기 분해 전에 폐 초경합금을 효과적으로 세척하는 것이 중요합니다. 1:1 질산 용액을 사용한 철저한 산 세척은 이러한 금속 불순물을 제거하는 데 도움이 됩니다. 이 세척 과정과 관련된 반응은 다음과 같습니다:
     [
     3Cu + 8HNO_3 \오른쪽 화살표 3Cu(NO_3)_2 + 2NO + 4H_2O
     ]
   • 추가 단계: 처리하기 전에 모든 초경합금 폐기물에 Cu와 Sn이 없는지 확인하면 전기 분해 중에 WC가 오염되는 것을 방지할 수 있습니다.
2. 알루미늄(Al) 및 실리콘(Si) 불순물:
   • 원산지: 이러한 불순물은 산 세척 후 수질 문제와 가공 중 환경 오염 물질로 인해 발생하는 경우가 많습니다.
   • 해결 방법: 최종 헹굼에 증류수를 사용하고 가공 환경의 청결도를 높이는 것이 효과적인 전략입니다.
3. 철(Fe), 티타늄(Ti), 망간(Mn), 크롬(Cr) 및 기타 금속:
   • 원산지: 이러한 요소는 일반적으로 강철 부품에 용접되는 폐 초경합금에서 발견되는 잔류 강철 부품에서 유입됩니다.
   • 해결 방법: 전처리 및 산 세척 단계에서 분리 기술을 개선하는 것이 필수적입니다. 또한 스테인리스 스틸에서 마모성이 적은 소재로 전환하는 등 볼 밀링 공정에서 오염을 줄이는 재료를 사용하면 이러한 불순물의 유입을 줄일 수 있습니다.
4. 산소 및 유리 탄소:
   • 도전 과제: 높은 수준의 산소와 유리 탄소는 WC의 품질을 저하시켜 특정 용도에 적합하지 않을 수 있습니다.
   • 해결 방법: 제어된 온도에서 수소 탈산 처리를 구현하면 산소와 유리 탄소 수준을 효과적으로 줄여 화장실의 순도와 성능을 향상시킬 수 있습니다.
5. 코발트(Co) 콘텐츠:
   • 영향: 경미한 코발트 함유량은 견딜 수 있지만, 과도한 코발트 함량은 수축률이 고르지 않아 소결 시 공극이 발생할 수 있습니다.
   • 해결 방법: 특히 비자성 초경합금 생산 시 코발트 함량을 0.05% 이하로 엄격하게 관리해야 합니다. 잔류 코발트를 제거하기 위해 WC 제품을 산 세척하는 것이 좋습니다.

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결론

전기분해를 통해 고순도 WC를 생산하려면 불순물 포함을 최소화하기 위해 전체 재활용 및 제조 공정을 세심하게 관리해야 합니다. 원자재의 초기 세척부터 제품 마감의 최종 단계에 이르기까지 각 오염원을 해결함으로써 제조업체는 텅스텐 카바이드의 품질을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이는 최종 제품의 성능 특성을 향상시킬 뿐만 아니라 특히 높은 정밀도와 내구성이 요구되는 분야에서 산업 응용 분야를 확장합니다.