Карбид для чего нужен: что это такое и как его использовать?

alexxlab | 09.11.1978 | 0 | Разное

Содержание

Карбид для зеленой химии | Наука и жизнь

Химики из Санкт-Петербурга и Москвы нашли неожиданное новое применение уже почти забытому карбиду кальция.

В чем различие между концепциями энергосбережения и энергоэффективности?  В первом случае вы экономите ресурсы, а во втором –  не выкидываете их «в трубу». Предположим, у вас есть лампа накаливания, которая хорошо светит, но потребляет много электроэнергии, и вы включаете свет только тогда, когда это действительно нужно – в результате экономите электричество, но и ограничиваете себя в возможности, например, почитать журнал «Наука и жизнь» перед сном. Это энергосберегающий подход. Но вы можете поставить светодиодную лампу, которая светит также, но потребляет в десять раз меньше энергии. И в этом случае, затратив меньшее количество энергии, вы не ограничите себя в приятных и полезных занятиях. Экономия не обязательно означает отказ от потребления, можно всего лишь делать это максимально эффективным образом. Но оставим проблему счетов за электроэнергию и вернемся к основной теме – химии.

Карбид кальция. Фото: Rasbak/Wikimedia Commons

Карбид кальция широко применялся для промышленного производства ацетилена, однако потом его вытеснили более эффективные каталитические методы. В лаборатории проф. В.П. Ананикова открыли новое применение забытого вещества. Фото: AnanikovLab

В начале прошлого века карбидные фонари широко применялись для освещения: их устанавливали на поезда, автомобили и даже велосипеды. Карбидные лампы использовали шахтеры и спелеологи. Фото: Kecko/Flickr

Концепция зеленой химии возникла в 90-х годах прошлого века. Родоначальником этого направления, ориентированного на сохранение окружающей среды, считается американский химик Пол Анастас (Paul Anastas). Фото: Merck KGaA

Пару десятков лет назад целый ряд химиков озаботился проблемой эффективности химических реакций. И во главу угла ставилась вовсе не цена реактивов. Не секрет, что химия наносит определенный вред окружающей среде, однако и полностью отказаться от химической промышленности мы не можем – даже самый ярый эколог не захочет сейчас жить в условиях каменного века. Весь вопрос в том, как минимизировать вред от нашей химической деятельности. Вот так родилась концепция зеленой химии (Green Chemistry). Суть ее в том, чтобы свести к минимуму негативное воздействие химических процессов на окружающую среду.

Например, вам нужно из вещества А получить вещество Б. Это можно сделать напрямую, но затратив при этом 10 литров пусть и дешевого, но ядовитого растворителя, который потом надо будет как-то утилизировать. А можно получить нужное вещество Б в несколько стадий, проводя реакции в водной или другой безвредной среде. В итоге мы получили нужный продукт, но практически не нанесли ущерба природе. Вот именно такой путь предлагает зеленая химия. Чтобы быть «зелеными», химикам надо выполнять целый ряд требований. Например, не использовать вредные и ядовитые вещества, не получать отходов, не тратить много электроэнергии. Не всегда возможно соблюсти все эти условия, но выполнение даже части из них может помочь окружающей среде и сделает нашу жизнь немножечко чище.

 

Но это все теория, а что же на практике?  Химики из Санкт-Петербургского государственного университета и Института органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН разработали простой и безопасный способ синтеза ряда особых органических молекул – тиоэфиров. Первый вопрос, который может возникнуть, а чем же так примечательны эти тиоэфиры, что потребовалось изобретать новый способ их синтеза? Наверное, всем известно вещество – эфир, которое раньше применяли для наркоза.

Молекула эфира состоит из двух частей, связанных мостиком из атома кислорода. Если кислород заменить на атом серы, то получится другое вещество – тиоэфир. Оказалось, что тиоэфиры можно использовать для получения полимерных материалов с необычными свойствами – атомы серы в структуре полимера заметно повышают коэффициент преломления. Такие материалы применяют в том числе при производстве светодиодов, линз из органических материалов и других оптоэлектронных устройств.

Но раз уж тиоэфиры так полезны, то, весьма вероятно, их раньше тоже как-то синтезировали? Это верно, существует немало способов синтеза этого класса соединений. Однако к цели можно придти разными путями, и не все из них будут одинаково полезны для окружающей среды, а также безопасны для жизни и здоровья экспериментаторов.

Например, один из способов получения виниловых тиоэфиров подразумевает использование огнеопасного газа – ацетилена, а сама реакция протекает при высоком давлении. Мало того, что хранить в лаборатории баллон с горячим газом потенциально опасно, такие реакции требуют еще специального оборудования, что делает процесс трудоемким и энергозатратным. Совсем не «зеленая» химия. Поэтому сотрудники лаборатории под руководством профессора Валентина Ананикова придумали простой, элегантный и, главное, безопасный способ синтеза тиоэфиров.    

Те, кто в школьные годы увлекался химией, помнят, что есть такое вещество – карбид кальция, с которым интересно делать разные, порой и опасные, опыты. Если карбид бросить в воду, то из него начинают активно выделяться пузырьки газа, который можно при желании поджечь. Выделяющийся газ это не что иное, как ацетилен, который раньше использовали для освещения, и даже сейчас некоторые спелеологи используют карбидные фонари. В настоящее время ацетилен применяется для высокотемпературных горелок – например для ацетиленовой сварки, которой можно резать и плавить металл. 

У исследователей возникла идея, а что, если для реакции получения тиоэфиров использовать не ацетилен, а карбид кальция. Как оказалось, идея сработала, и получился простой вариант синтеза буквально в одной колбе. Такой метод применим для получения целого класса тиоэфиров с высоким выходом продукта реакции, а также минимальными затратами энергии и отходами. Удивительно, что такой способ не был открыт раньше, ведь, казалось бы, времена простых решений в физике и химии уже давно прошли. Так что вполне возможно, что простой и уже практически забытый карбид кальция может вновь отвоевать себе место в современной «зеленой» химии.  

Статья «Efficient Metal-Free Pathway to Vinyl Thioesters with Calcium Carbide as the Acetylene Source» (авторы Konstantin Rodygin and Valentine Ananikov) опубликована в журнале Green Chemistry, издаваемом Royal Society of Chemistry (Green Chem. 2015, DOI: 10.1039/C5GC01552A)

По материалам AnanikovLab.ru и Green Chemistry  

Описание и правила использования карбида при сварке

Карбид кальция используется для образование ацетилена. Он являет собой объединение кальция и углерода. Материал создается в электродуговой печи, при температуре до 2300 градусов по Цельсию. Для изготовления плавят кокс и негашеную известь. В жидком состоянии его проливают на специальные приспособления, в которых он затвердевает. Далее полученный материал разделяют на множество кусочков размером до восьми сантиметров.

Его цвет – серый или коричневатый, запах похож на аромат чеснока. Около двадцати пяти процентов состава занимают примеси, известковые окиси и другие элементы. Если карбид бросить в воду, он выделит много тепла.

Чтобы хранить карбид, нужно соблюдать технику безопасности. Контакт с водой недопустим. Обычно это сырье хранят в герметичных емкостях из кровельной стали. Для сварки не используется пыль – частички размером до двух миллиметров. Они моментально растворяются к воде и могут привести к взрыву.

При контакте с жидкостью карбид выделяет ацетилен – летучий газ, который легко воспламеняется. Это свойство позволяет использовать данное химическое соединение при сварке.


Применение карбида при сварочных работах


Этот материал используется для газовой сварки и резки. Ацетилен при взаимодействии с пламенем и кислородом может нагреть основу до самой большой температуры плавления. Поэтому его можно применять для обработки металлов, которые плавятся с трудом.

Ацетилен создают в специальных генераторах. Его также можно делать дешевле на тридцать-сорок процентов, применяя вместо карбида натуральный газ, нефть и уголь.(рис. 2)


Соблюдайте осторожность при работе с этим материалом


  • На клапаны ацетиленовых баллонов нужно надевать предохранительные колпаки.
  • Защитите карбид от воды, искорок и пламени, не курите рядом с ним – сырье взрывоопасно.
  • Проводите сварку с использованием карбида только в специально оборудованном месте с предметами, которые не могут воспламениться.
  • После окончания сварки весь состав, что остался в генераторах, нужно доработать. Шлаки следует удалить в подготовленную емкость.
  • Приспособления, используемые для хранения и изготовления газа, должны быть герметично расположены в отдельных секторах мастерской.
  • Место для генераторов должно хорошо проветриваться, их также нельзя ставить в подвалах.
  • Не вдыхайте карбидовую пыль, так как это может привести к раздражению кожи, глаз, слизистых.

чем они отличаются и в каких отраслях используются

Карбиды — это соединения металлов и неметаллов с углеродом. Обычно в таких соединениях углерод имеет большую электроотрицательность, чем второй элемент, что позволяет исключить из группы оксиды, галогены и другие углеродные соединения.

Это твердые тугоплавкие вещества, нелетучие и нерастворимые. В основном они обладают разнообразными свойствами: некоторые, например, карбид золота, может взорваться при попытке пересыпать его, а некоторые из соединений, например, бора, циркония, титана, кремния и вольфрама, по твердости превосходят алмаз и не поддаются действию кислот и растворителей.

Историческая справка

Первое необычное углеродное соединение, похожее на карбид, было получено в начале XIX века англичанином Дэви. Это был карбид калия. Далее в 1863 году был найден неустойчивый карбид меди, через 15 лет — карбид железа.

Официально соединения «появились» только в конце XIX века — к ним приложил руку француз Анри Муассон. Он получал соединения при помощи вольтовой дуги в электрической печи, которую он сам и придумал. Для этого использовались нагретый до раскаленного состояния древесный уголь, чистые металлы и их оксиды.

Однако за несколько лет до Муассона в метеоритах был обнаружен минерал когенит — смесь карбидов кобальта, железа и никеля. В некотором смысле эта находка помогла ответить на вопрос «Что такое карбиды?».

Свойства соединений

Как и другие элементы, карбиды обладают определенным набором свойств, которые делают их популярным материалом на рынке строительства и машиностроения.

  1. Высокая твердость — в отличие от чистого металла соединения являются наиболее твердыми, что позволяет использовать их в самых разных областях;
  2. Высокая температура плавления — они существенно выше, чем температуры плавления аналогичных металлов;
  3. Устойчивость к коррозиям. Некоторые варианты довольно устойчивы к кислотам и внешним факторам.
  4. Хорошая теплопроводимость и термостойкость, позволяющие использовать смесь и при высоких, и при низких температурах;
  5. Повышенная износоустойчивость не дает деталям из материала испортиться раньше времени.

В зависимости от металла и неметалла элементы обладают разнообразными свойствами, которые меняются в зависимости от начальных данных.

Виды карбидов

Все вещества можно разделить на три группы:

  1. Ковалентные образуют бромом и кремнием; химически инертны, атомы углерода находится в состоянии sp-, sp2-, sp3 -гибридизации. Образуется путем частичного замещения в алмазе атомов углерода на атомы брома и кремния. Обладают прочной межатомной связью, высокими температурой плавления, жаропрочностью, химической инертностью, являются полупроводниками. Карбид брома при этом довольно тверд, может даже поцарапать алмаз. Карбид кремния получается более хрупким, но химически стойким, окисляется при воздействии кислорода только при температуре больше 1000 градусов Цельсия, растворяется в царской водке и концентрированных азотной кислоте и плавиковой.
  2. Солеобразные или ионные — это соединения, образованные металлами I и II групп, а также алюминием, РЗЭ и актиноидами. Их получают непосредственно из элементов или путем восстановления оксидов углерода Обычно они разлагаются водой и кислотами, при этом происходит выделение углеводорода и остается гидроксид металла. Обладают высокой температурой плавления.
  3. Металлоподобные или ионно-ковалентно-металлические — это соединения, которые образуются переходными металлами IV–VII групп, а также никелем, железом и кобальтом; имеют промежуточную химическую активность. В таких соединениях небольшие атомы углерода расположены в пустотах между атомами металлов. Отсюда пошло название карбиды внедрения. Они отличаются высокими прочностью и температурой плавления.

В свою очередь ионные соединения делятся на:

  1. Метаниды — обычно прозрачны, не имеют цвета, в разбавленных кислотах и воде разлагаются и образуют метан. К ним относятся карбид магния, алюминия и бериллия.
  2. Ацетилениды — активно гидролизируются и образуют ацетилен или этин. Наиболее известен карбид кальция.

Применение

Элементы используют, чтобы придать чугуну и разного вида сталям твердость, повысить их износоустойчивость. Карбиды вольфрама и титана, как наиболее твердые и тугоплавкие варианты, применяют для изготовление режущих инструментов, а также для получения сверхтвердых материалов. Благодаря хорошим химическим и физическим свойствам, вещества используют в качестве компонента огнеупорных материалов, стержней сопротивления электронагревательных приборов и в качестве абразивного материала.

Карбид кальция также называют карбидом для сварки. Это идеальное вещество для сварочных работ: при контакте с водой оно выделяет ацетилен — летучий газ, являющийся основой кислородной сварки, металлизации, резки и напайки.

Иначе говоря, при обработке металла соединение вступает в реакцию и начинает выделять огромное количество тепла и ацетилена, который поддерживает горение. Температура при этом может достигать 3150 градусов Цельсия. При работе с веществом необходимо строго придерживаться правил безопасности: правильно хранить смесь, помнить о том, что он легко загорается, стараться не контактировать с ядовитой полью.

Вывод

В зависимости от металла соединения обладают внушительным рядом свойств, которые используют в разных видах производства, в основном, в машиностроении, металлообработке и тому подобных отраслях.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Карбид для сварки: цена, принцип использования

Автор admin На чтение 3 мин. Просмотров 1.8k. Опубликовано

Карбид для сварки – вначале 80-х даже маленький кусочек этого вещества был настоящим  сокровищем. Его обладатель поднимал свой «дворовой» статус до высоты ближайшей многоэтажки. Но наше поколение выросло и посмотрело на многие вещи под другим углом. В том числе и на карбид кальция. И сейчас это уже не сокровище, а источник ацетилена для газосварочного аппарата.

Как используют карбид кальция?

Рецепт карбидной бомбы мы приводить не будем. Нас интересует «гражданское» использование этого материала в формате «карбид-сварка». Эта схема употребления карбида предполагает контролируемое замачивание данного вещества в герметичной емкости, с последующим сбором продукта гидратации – горючего газа ацетилена.

Сам процесс использования карбида кальция выглядит следующим образом:

  • Куски карбида загружают в корзину. Причем оптимальный размер кусков – 8 сантиметров в диаметре. Такие «камни» обеспечат оптимальный режим генерацию ацетилена. А вот карбидную пыль в генераторе использовать нельзя – камешки диаметром менее 2 миллиметров выделяют газ практически мгновенно, что приводит к риску взрывной разгерметизации устройства.
  • Корзину помещают в аппарат, предварительно заполненный водой, горловину которого закрывают крышкой-траверсой с винтом поперечной подачи.
  • Вращая маховик винта, вы погружаете корзину с карбидом в воду и даете старт процессу генерации ацетилена. Причем крупнокусковой карбид кальция — для сварки, напомним еще раз, нужен именно такой тип вещества — начинает «таять»  постепенно и, увеличивая или уменьшая глубину погружения, можно управлять интенсивностью генерации горючего газа, поддерживая нужный уровень давления в горелке сварочного аппарата.

Таким образом, можно сказать, что карбид в сварке играет роль твердого «топлива», питающего ацетиленовый генератор. И без этого вещества использование ацетиленовых горелок было бы весьма затруднительно.

Ведь заполненную горючим веществом емкость под давлением (баллон) очень сложно транспортировать. А кусковой карбид достаточно сложить в железную банку, закрыть герметичной крышкой и перевозить на любые расстояния, поддерживая нулевую влажность материала.

Собственно, безопасность транспортировки и низкая цена карбида для сварки, килограмм которого выделяет до 250 литров ацетилена, поддерживают данную архаичную технологию стыковки металла даже в наше время высоких технологий. Согласитесь: мобильный сварочный аппарат или резак, функционирующий практически на твердом топливе, выглядит более чем привлекательно. Тем более, что в «разобранном» виде генератор абсолютно безопасен.

Впрочем, работа с карбидом требует соблюдения некоторых правил безопасности. Ведь этот материал относится к достаточно опасным веществам.

Техника безопасности при использовании карбида кальция

На «заряженные» ацетиленовые генераторы распространяются те же правила, что действуют и в случае работы с прочими взрывоопасными баллонами. То есть, генератор ацетилена следует держать в вертикальном положении, используя только в случае отсутствия видимых повреждений корпуса (вмятин, трещин и так далее).

Кроме того, ацетиленовые генераторы нельзя использовать в подвалах или плохо проверчиваемых помещениях. Ведь этот горючий газ может взорваться от малейшей искры. Поэтому карбид кальция нужно оградить от контакта даже с атмосферной влагой.

Неиспользованный карбид, извлеченный из корзины генератора после окончания сварки,  выбрасывают в специальный бункер. Повторное использование «подмоченного» материала не допускается.

И, да, возле генератора ацетилена категорически запрещается: курить, использовать для резки заготовок болгарку, включать электродуговой сварочный аппарат, разводить костры или просто поджигать горелку этого же аппарата. Отойдите от места сварки, как минимум на 10 метров.

Кстати, минимальная длина шланга от генератора до горелки равна именно 10 метрам.

Сварка карбидом

Сварка карбида, сделанного на основе кремния, подразумевает его непосредственный контакт с водой, в ходе которого выделяется значительное количество ацетиленового газа и много тепла. Из-за данной эксплуатационной характеристики обеспечить безопасное хранение данного материала не так-то просто. Для того чтобы это сделать, карбид кладут в абсолютно герметичные баки, выполненные из кровельного металла. В них должно помещаться от 100 до 130 кг.

При сварке карбидом выделяется большое количество ацетилена — газа, отличающегося быстрой воспламеняемостью, поэтому при открытии таких бидонов следует позаботиться, чтобы поблизости не было искр и открытого пламени.


Сварочные работы с использованием карбидной пыли с размером частиц 2 мм и менее производиться не будут, так как такая пыль практически моментально растворяется в воде. Если же добавить в воду слишком большое количество такой пыли, то существует реальная вероятность взрыва. Между прочим, килограмм карбида может привести к выделению почти целого кубометра чистого ацетилена.

Карбид весьма широко используется для сварки газового типа, а также для резки металлов. Когда ацетилен начинает гореть вместе с кислородом, температура пламени может достигать свыше 3000 градусов по Цельсию. Это позволяет применять данный материал даже при работе с тугоплавкими материалами.

Какие меры безопасности нужны при работе с карбидом?

Выше говорилось, что карбид является взрывоопасным веществом, поэтому следует соблюдать определенные правила, которые помогут не допустить получения травм:

  • Это вещество практически моментально вступает во взаимодействие с воздухом и водой, причем результатом данной химической реакции будет горючий ацетилен. Вследствие такого свойства карбида для сварки его следует хранить в абсолютно сухой и герметичной таре.
  • Взрывоопасен не только выделяющийся газ, но и сам карбид, поэтому поблизости него не должно находиться искр или открытого пламени.
  • Карбидная пыль с размером частиц менее 2 мм при попадании на кожу и глаза может вызвать раздражение, поэтому работать с материалом следует в защитных перчатках и в очках.
  • Постоянная сварка с использованием карбида производится только в специальном помещении, где отсутствуют горючие вещества, а все предметы, находящиеся там, должны быть абсолютно несгораемыми. Хранить оборудование следует в полностью изолированных отсеках помещения. В нем должна быть оборудована система принудительной вентиляции.
  • Генераторы ацетилена, использующие в своей работе карбид, категорически запрещено размещать в подвальных помещениях.
  • Когда работы, связанные с проведением сварки, будут завершены, все загруженное вещество нужно будет выработать. Отработанные шлаки (они, как правило, представляют собой известковый налет) удаляются в бункер или в иное специально отведенное под это место.
  • Нельзя курить поблизости от проведения работ, рядом с самим карбидом — использование открытого огня разрешено на расстоянии не менее 10 метров.
  • Когда осуществляется транспортировка или хранение баллонов с ацетиленом, на клапаны в обязательном порядке надеваются защитные колпачки, также во время перевозки нельзя допускать соударения баллонов или тем более их падения. Производить транспортировку вместе с другими веществами также запрещено.

Как правильно применять карбид для проведения сварных работ?

Технология использования этого материала представляет собой следующую последовательность действий:

  • Его куски укладывают в корзину, причем их величина не должна превышать 8 см в диаметре, так как такой размер позволяет обеспечить выделение наибольшего количества ацетилена. Всю карбидную пыль предварительно удаляют, чтобы не допустить детонации материала во время работ.
  • В аппарат, заполненный водой, устанавливают эту корзину, тщательно закрывая ее специальной крышкой, оснащенной винтом поперечной подачи.
  • Начинают аккуратно вращать маховик винта, чтобы корзина постепенно опустилась в воду. Резкого погружения не допускают, так как это может привести к воспламенению газа и последующему взрыву. Карбид начнет постепенно реагировать с водой, выделяя значительные объемы ацетилена.


С того момента, как началось выделение ацетилена, можно приступать к проведению сварочных работ. Используют карбид для сварки стали, нержавеющих материалов, цветных металлов, а также разного рода заготовок, отличающихся достаточно высокой температурой плавления. В разобранном виде установка для ацетиленовой сварки является абсолютно безопасной.

Карбид кальция 25/80 (1 барабан – 125 кг) Казах.

Карбид для сварки используется в качестве источника ацетилена для газосварочного аппарата. Схема употребления карбида предполагает контролируемое замачивание данного вещества в герметичной емкости, с последующим сбором продукта гидратации – горючего газа ацетилена.

Процесс использования карбида кальция:
Куски карбида загружают в корзину. Оптимальный размер кусков карбита – 8 см в диаметре. Данный размер карбида обеспечит оптимальный режим генерации ацетилена. Карбидная пыль в генераторе использовать нельзя куски карбида диаметром менее 2 мл выделяют газ практически мгновенно, что приводит к риску взрывной разгерметизации устройства.
Корзину помещают в аппарат, предварительно заполненный водой, горловину которого закрывают крышкой-траверсой с винтом поперечной подачи.
Вращая маховик винта, корзина с карбидом погружаете в воду и даете старт процессу генерации ацетилена. Причем крупнокусковой карбид кальция — для сварки, нужен именно такой тип вещества — начинает «таять» постепенно и, увеличивая или уменьшая глубину погружения, можно управлять интенсивностью генерации горючего газа, поддерживая нужный уровень давления в горелке сварочного аппарата.
Таким образом, можно сказать, что карбид в сварке играет роль твердого «топлива», питающего ацетиленовый генератор. И без этого вещества использование ацетиленовых горелок было бы затруднительно.
Плюсы использования карбида при сварки:
Безопасность транспортировки. Газовый баллон по давлением достаточно сложно транспортировать. При этом кусковой карбид достаточно сложить в железную банку, закрыть герметичной крышкой и перевозить на любые расстояния, поддерживая нулевую влажность материала.
Низкая цена карбида для сварки, килограмм которого выделяет до 250 литров ацетилена.

Хранение и техника безопасности:
Карбид кальция транспортируют всеми видами транспорта (кроме воздушного) в крытых транспортных средствах. Допускается транспортирование карбида кальция автомобильным транспортом с открытыми кузовами, при этом барабаны и контейнеры должны быть закрыты брезентом.
Карбид кальция хранят на открытых площадках под навесом или в несгораемых, хорошо проветриваемых складах, исключающих попадание влаги, в вертикальном положении, не более чем в три яруса. Совместное хранение с другими веществами и материалами не допускается. При взаимодействии с водой карбид кальция разлагается с выделением ацетилена и гидрата окиси кальция, при контакте с окислителями также выделяет ацетилен и разогревается. Ацетилен пожаро- и взрывоопасен.
Карбид кальция по степени воздействия на организм относится к веществам 1-го класса опасности.

Карбид кальция: хранение, получение, реакция

Техника безопасности

Карбид для сварки относится к классу взрывоопасных веществ. Безопасное применение карбида обеспечивается учетом ряда условий:

  • Ацетилен является легковоспламеняющимся газом, а сам сухой карбид также взрывоопасен, поэтому возле места проведения работ не должно быть источников открытого огня, даже таких незначительных, как зажигалки и зажженные сигареты.
  • Запрещено использование карбида в гранулах до 2 мм или карбидной пыли, так как она растворяется очень быстро, что приводит к выделению большого количества газа. Из-за этого в генераторе образуется сверхвысокое давление и может произойти взрыв.
  • Запрещена работа болгаркой или электросварочным аппаратом вблизи газосварочных работ и мест установки карбидных барабанов.
  • Вещество должно храниться в сухом и герметичном месте, в котором нет водопроводов, канализационных труб и, тем более, газового оборудования.
  • Карбидная пыль при попадании вызывает раздражение кожи, глаз, слизистых оболочек. Работа с этим веществом должна проходить с применением средств индивидуальной защиты – очков, перчаток и респиратора.
  • При попадании карбида на кожу или в глаза его необходимо промыть большим количеством теплой воды, а затем аккуратно удалить остатки карбида пинцетом или влажным тампоном.
  • При работе с карбидом в мастерской все сварочное оборудование должно быть размещено в отдельных частях помещения, система вентиляции помещения должна обеспечивать отвод горючих газов, а помещение должно быть освобождено от горючих материалов.

  • Ацетиленовые генераторы запрещено устанавливать в подвальных помещениях и жилых зданиях.
  • Перед запуском генератор следует осмотреть на предмет отсутствия видимых трещин и вмятин корпуса.
  • Во время проведения работ генератор должен оставаться в вертикальном положении, манометр должен быть исправен и хорошо виден сварщику или его помощнику.
  • По окончании работы оставшийся в генераторе раствор карбида должен быть выработан целиком, а образовавшаяся известь утилизирована.
  • Повторное использование мокрых кусков карбида не допускается;
  • Запрещено вскрывать генератор под давлением (во время продолжающейся реакции).
  • Баллоны для ацетилена хранятся и перевозятся со специальными предохранительными колпаками на клапанах.

Если имеется необходимость в регулярном использовании оборудования для газовой сварки и резки, лучше купить профессиональное оборудование, изготовленное на промышленном предприятии. Применение самодельных генераторов чревато получением тяжелых травм и угрозой для жизни.

Производство – карбид – кальций

Производство карбида кальция состоит из следующих стадий: обжига известняка, приготовления шихты, получения карбидного плава, дробления или гранулирования карбида кальция.

Производство карбида кальция термической реакцией между коксом и окисью кальция имеет широкое распространение. Так, в 1965 г. для этих целей потреблялось более 2 500 000 т кокса во всем мире, из которых, вероятно, от 800 до 900 тыс. т в странах Западной Европы. Но не следует ожидать развития производства карбида кальция в ближайшие годы. Во многих случаях ацетилен может быть заменен этиленом, который более экономичен. Кроме того, для производства ацетилена с карбидным процессом конкурируют другие процессы, принцип которых – пиролиз таких углеводородов, как метан, этан и легкие бензины. Этот пиролиз может происходить при внешнем обогреве, частичном сгорании или под действием электрического тока в форме дуги или разряда. Эти процессы обычно дают смеси ацетилена и этилена, пригодные для использования. Нельзя сказать, что эти процессы были хорошо отработаны и надежны к 1967 г., но можно надеяться, что многие из них позволят получать ацетилен с ценой менее 0 80 франков / кг; в связи с этим будет ограничена замена его на этилен.

Производство карбида кальция необходимо вести на однородном сырье. Поэтому карбидные заводы работают обычно на сырье, получаемом с определенных, достаточно изученных месторождений.

Производство карбида кальция и производство извести характерны высокими температурами процессов и выделением большого количества пыли; само производство карбида кальция относится к числу взрывоопасных и огнеопасных.

Производство карбида кальция относится к числу электротермических производств.

Производство карбида кальция по различным причинам является первым основным процессом химической технологии, с которого обычно начинается процесс индустриального развития в слаборазвитых странах. Объем промышленного производства карбида кальция продолжает увеличиваться в высокоразвитых промышленных странах, в то же время продолжает расширяться мировое производство.

Производство карбида кальция относится к числу электротермических производств.

Схема производства карбида кальция. / – электрическая печь. 2 – бункера. 3-транспортер. 4 – трубы-питатели. 5 – летка. 6 – вращающийся барабан. 7 – элеватор. S – хранилище.

Производство карбида кальция осуществляется в непрерывно действующих электрических печах прямого нагрева ( см. гл. VII) двух типов – однофазных и трехфазных. Мощные карбидные печи обычно трехфазные, с прямоугольной или элиптической ванной, в которой в ряд располагаются самообжигающиеся электроды. Мощность современных карбидных печей достигает 30 – 40 тыс. кет.

Производство карбида кальция во всех странах в последнее время превышает 3 5 млн. тв год ( общий расход электроэнергии составил около Ю млрд. квт-ч), электротермическое производство фосфора ( по неполным данным) составляет около 500 тыс. от в год ( общий расход электроэнергии свыше.

Схемы непрерывного наращивания электродов.

Производство карбида кальция осуществляется в непрерывно действующих электрических печах прямого нагрева.

Производство карбида кальция в России началось в 1908 г. В Земко-вицах были сооружены две небольшие однофазные печи по 500 кВ – А.

Поскольку производство карбида кальция освоено сравнительно давно, дальнейшее снижение расходных показателей протекает относительно медленно.

Однако производство карбида кальция, несмотря на постоянное совершенствование технологического процесса, остается громоздким и тяжелым по условиям труда. Многие крупные месторождения известняка, пригодного для переработки, не могут использоваться, так как перевозка известняка на дальние расстояния невыгодна.

Где взять карбид?

Поместите посуду над спиртовкой или газовой горелкой. Выпаривайте раствор на медленном огне до получения кристаллического нитрата кальция. Будьте осторожны при работе с кислотой. Работайте в перчатках и защитных очках. Используйте только достаточно разбавленную азотную кислоту, чтобы исключить слишком быстрое прохождение реакции. Храните нитрат кальция в герметично закрытых емкостях. Он очень гигроскопичен и быстро набирает влагу из воздуха. Ацетилен – самый простой представитель класса алкинов, имеет химическую формулу С2Н2. Бесцветный газ, горюч, в смеси с воздухом взрывоопасен. Благодаря наличию тройной связи в своей молекуле, весьма активен с химической точки зрения, легко вступает в реакции присоединения. При сгорании выделяет большое количество тепла, что может быть использовано, например, многим известная «ацетиленовая горелка». Как же его синтезировать? При хранении ацетилена следует учитывать его особенности. Например, его нельзя держать в баллонах, имеющих бронзовый вентиль, поскольку газ реагирует с медью, входящей в состав бронзы, образуя чрезвычайно взрывоопасное вещество – ацетиленид меди. Самый старый, проверенный временем метод получения ацетилена – реакция карбида кальция с водой. Наверное, многие мальчишки в детстве развлекались, бросая кусочки карбида в лужу, тут же начиналось яростное шипение, карбид буквально «бурлил», исчезая на глазах, и в воздухе отчетливо пахло чем-то резким, «острым». Эта реакция протекает таким образом: СаС2 + 2Н2О = С2Н2 + Са(ОН)2 Для того чтобы она протекала не слишком бурно, можно использовать не простую воду, а насыщенный раствор хлорида натрия, например. Если этот опыт планируется показать на уроке химии, следует подобрать реакционную колбу подходящего размера. Если она будет слишком маленькой, то образующая при растворении карбида пена может быть «выброшена» давлением ацетилена в отводную трубку, и дальше – в приемный сосуд. В случае же с чересчур большой колбой, придется долго ждать, пока образующийся ацетилен не вытеснит весь воздух из прибора. Воду, а лучше насыщенный раствор хлорида натрия, следует добавлять в колбу с кусочками карбида медленно, по каплям, регулируя скорость реакции, не допуская, чтобы она протекала чересчур бурно. Используется ацетилен в самых разных областях. Например, как сырье для получения целого ряда химических веществ (уксусной кислоты, пластмасс, некоторых ароматических углеводородов, некоторых видов синтетического каучука, этилового спирта и т.д.). На его основе синтезируют некоторые очень сильные взрывчатые вещества, используемые в качестве инициаторов, т.е. для детонации. Повсеместно применяется при резке и сварке металлов, при получении яркого света в автономных светильниках. Электрическая дуга – явление очень яркое, поэтому используйте темные очки, берегите глаза. При приготовлении смеси не обязательно считать молярную массу, просто старайтесь брать кокс в избытке, дело в том, что в процессе лишний углерод выгорит на воздухе. Чем больше ток, тем лучше, но без фанатизма. Как получить карбид кальция

Состав и виды карбидов

Карбиды не являются отдельным веществом. Это соединение углерода с металлами и неметаллами. Причем, следует учитывать, что углерод должен обладать большей электроотрицательностью в получаемом веществе по сравнению с другими используемыми элементами. Это дает возможность избежать производства галогенов, оксидов и других углеродных соединений.

На сегодняшний день различают три вида карбида, состав которых отличен друг от друга:

  1. Ковалентные соединения. К данному виду относят два элемента — кремний и бром. Это соединения с прочной межатомной связью, что обеспечивает высокую температуру плавления и химическую инертность. Окисление веществ данной группы возможно только при их нагреве свыше 1000 градусов Цельсия. Твердость вещества с бромом настолько высока, что способна конкурировать даже с алмазами. Вещество с кремнием менее прочное, но 8 баллов по шкале Мооса имеет. При этом растворить данное вещество возможно только в царской водке или с помощью концентрированной азотной или плавиковой кислоты.
  2. Ионные соединения или солеобразные. Вещества данной группы образуются с помощью металлов 1 и 2 группы таблицы Менделеева, а также алюминием. Данные соединения характеризуются высокой температурой плавления. Карбиды ионного вида распадаются под воздействием воды и кислот. При протекании реакции выделяется углеводород и остается гидроксид металла.
  3. Ионно-ковалентно-металлические или металлоподобные соединения. Образуются с помощью металлов с 4 по 8 группу, а также кобальтом, никелем и железом. Отличительная особенность металлоподобных веществ — это высокая прочность и температура плавления. Данный вид соединений делится на два типа:
  • Ацетилениды — при гидролизе образуют этин или ацетилен. Карбид кальция относится к данному типу соединений.
  • Метаниды — при вступлении в реакцию с водой или разбавленными кислотами образуют метан. Чаще бесцветны. Сюда относят карбид алюминия, магния, бериллия.

Читать также: Основы радиоэлектроники для начинающих

Область применения

Карбид кальция (Calcium carbide) используется для получения цианамида кальция (методом реакции с азотом), из которого синтезируют цианистые соединения и удобрения, производства карбидно-карбамидных регуляторов роста растений и карбидного порошкового реагента.

Без этого вещества не обходится и проведение автогенных работ и освещения, изготовление ацетиленовой сажи и других материалов: синтетического каучука, алконитрила, стирола, винилхлорида, уксусной кислоты, хлорпроизводных ацетилена, искусственных смол, этилена, ацетона и др. Также оно применяется в процессе газосварки, производстве карбидных ламп.

Из специальной фракции calcium carbide (прошедшей переработку с применением отходов и некондиционного сырья) путем реакции с водой получают газ ацетилен и побочный продукт – гашеную известь. Эта процедура сопровождается выделением значительного количества тепла. Объем получаемого газа зависит от чистоты карбида кальция (чем чище материал, тем больше выйдет ацетилена) и варьируется в пределах 235-285 л от 1 кг карбида.

Теоретически для разложения 1 кг calcium carbide требуется 0,56 л воды, но на практике используют от 5 до 26 л жидкости, чтобы лучше охладить ацетилен и обеспечить безопасность процесса. Быстрота разложения будет зависеть от грануляции и чистоты исходного материала, а также от температуры и чистоты воды (чем чище и меньше размер, больше температура, тем выше скорость реакции).

Вскрытие барабанов с карбидом кальция

Для вскрытия барабанов, в которых хранится карбид кальция категорически запрещается применять инструменты, при работе с которыми могут образоваться искры, например, стальные зубила и молотки. Для этой цели следует применять инструмент, изготовленный из латуни (содержание меди в латуни не выше 70%).

В результате несоблюдения указанного правила были случаи взрывов барабанов, которые сопровождались вспышкой огня и выбросом карбидной пыли. В большинстве случаев эти взрывы обходятся без тяжелых последствий, однако были отмечены взрывы со смертельным исходом и случаи с потерей зрения и тяжелыми ранениями.

Вскрытие барабана с помощью зубила и молотка

Для вскрытия барабана, где хранится карбид кальция, зубилом и молотком необходимо взять латунное зубило в левую руку, в правую – латунный, резиновый или деревянный молоток, встать со стороны, противоположной продольному шву на барабане, разместить зубило около вертикальной стенки и легкими ударами по головке зубила вырубить днище по периметру.

Вскрытие барабана при помощи специального ножа

Для раскупорки барабана с хранящимся в нем карбидом кальция применяют не только латунные зубила, но и специальные ножи, изготовляемые из латуни или углеродистой стали марки У7 при этом рабочую часть ножа обязательно закаливают.

Для вскрытия барабана с карбидом кальция при помощи специального ножа консервного типа необходимо предварительно нанести на место реза слой солидола толщиной 3-5 мм для смазки лезвия и предотвращения возникновения искр. Необходимо взять нож правой рукой за рукоятку, проткнуть лезвием ножа днище возле вертикальной стенки, опереться буртом на вертикальную стенку барабана надавливая на рукоятку вниз и перемещая нож вперед. При раскупорке не наклоняются над барабаном и становятся со стороны, противоположной продольному шву на стенке барабана.

Также существует другая, более сложная, конструкция ножа для раскупорки барана состоящая из ножа 1 с рукояткой 2, хомутом 3 и опорной планкой 4 шириной 30 мм, соединенной с рычагом. Режущий нож прикрепляется к рукоятке. Хомут крепится к цилиндрической части барабана при помощи болта и служит для направления движения ножа. Разрезание производится, нажимом на рукоятку 2, аналогично работе консервного ножа. На рукоятку во избежание образования искр надевается резиновая трубка 5. При этом необходимо помнить, что крышку карбидного барабана перед раскупоркой необходимо смазать слоем солидола.

Станок для вскрытия барабанов с карбидом кальция

Раскупорка барабанов для хранения карбида кальция может быть также произведена при помощи механизированного приспособления, представляющего собой сварную конструкцию, состоящую из электродвигателя 1, редуктора 2, двух лениксов 3, приводного вала 9 вращающегося в двух радиальных шариковых подшипниках 6 и упорном подшипника 7. На приводном валу смонтированы двухжелобчатый шкив 8 диаметром 400 мм и стол 4, на котором имеется устройство для закрепления на нем барабана 5 с карбидом.

Зажимное устройство состоит из трех жестко приваренных к столу стоек, обтянутых двумя полукольцами, и подвижных стоек, также обтянутых полукольцами и, с одной стороны шарнирно соединенных с неподвижной стойкой, а с другой стороны прикрепленных к ней посредством двух барашков. На стойке перемещаются муфты с пальцем, где крепится рычаг 11 с закрепленным на нем режущим роликом. Рычаг с помощью вилки соединен с винтом 12 диаметром 24 мм, конец которого выведен за дощатую перегородку. На конец винта навинчивается маховичок с гайкой, неподвижно закрепленной в перегородке.

Управление режущим роликом, изготовленным из неискрящего металла (латунь и др.), осуществляется вращением маховичка. Лениксы служат для натяжки и разворота приводных ремней. Стойка и приводной вал раскреплены стойками 10. Узлы станка смонтированы на общей плите 13 толщиной 16-20 мм. Электродвигатель и редуктор установлены на другой плите и скреплены с первой посредством кронштейнов.

Станок работает следующим образом. На столе закрепляют барабан с карбидом, затем включают электродвигатель. Посредством ременной передачи стол вместе с барабаном начинает вращаться, делая 14 оборотов в минуту. Вращением маховичка через систему винта, тяги и рычага воздействуют на режущий ролик, который, двигаясь по днищу барабана, постепенно прорезает его.

Лабораторный опыт получения ацетилена

Многим из школьных уроков химии знакома реакция взаимодействия карбида с водой. Обычно этот опыт позволяет продемонстрировать реакцию получения ацетилена, а также физические и химические его свойства. Процесс выделения газа при этом происходит достаточно бурно, поэтому трубка, отводящая ацетилен из колбы с действующими веществами, помещается в чашу с водой. Это обеспечивает менее активное и стремительное движение газа. Кроме того, в лабораторных условиях можно использовать и другой способ, чтобы сделать не слишком бурной реакцию разложения такого соединения, как карбид. Ацетилен при этом идет равномерно и спокойно. Для этого вместо воды необходимо взять насыщенный раствор поваренной соли

Также в лаборатории при проведении этой реакции следует осторожно добавлять воду в карбид, помещенный в объемную колбу, а не наоборот

Что такое «карбид», знает любой мальчишка. Если бросить кусочек карбида в лужу, то кроме дикого шипения получается еще дичайшая вонь. А как получается сам карбид?

Вообще карбидов существует множество, как и применений ему. Но нас пока интересует карбид кальция CaC 2 — то есть тот, который используют для получения ацетилена при соединении карбида с водой.

Слишком сложного в получении карбида кальция нет. Сейчас для этого в электропечах пережигают негашеную известь с коксом. При всей этой простоте — впервые карбид кальция был получен в лаборатории в 1836-м году, а промышленно его начали получать в 1892 году. Для попаданца — широчайшее поле для внедрения!

Все реакция — CaO + 3C = CaC 2 + CO
Негашеная известь соединяется с углеродом. Негашеную известь получали с древних времен, пережигая известняк, ну и древесный уголь тоже дефицитом не был никогда. Полученный попутно угарный газ (СО) окисляется до углекислого газа прямо при выходе из печи, хотя сейчас часто печи делают закрытыми для сбора угарного газа.
На 100 весовых частей негашеной извести нужно 70-80 весовых частей углерода.
При производстве лучше иметь избыток угля, чем извести — такой карбид отдает больше ацетилена.
Готовый карбид кальция технического качества почти на 80% состоит из самого карбида кальция, 17% — известь, остальное примеси.
Карбид выходит в виде расплава, который после затвердевания измельчают.

Но, несмотря на простоту реакции получения, есть некоторые неприятные нюансы.
Главное — процесс этот эндотермический, он поглощает дикое количество тепла в процессе производства — 3000 кВт на тонну продукта. Именно из-за этого его делают электродуговым способом. При этом сам процесс идет в жидкой фазе — то есть расплавленная известь постепенно реагирует с кусками углерода. При этом нужна температура примерно 2000°С, что совсем немало. И что совсем неприятно — при перегреве до 2200-2400°С карбид кальция распадается на составляющие.

Поэтому, если нам не доступно электричество в больших объемах, у нас есть два выхода.

Первый — это плавить в тигле. Проблема в том, что тигель должен выдержать эти самые 2000°С, а в древние времена ни графитовый, ни вольфрамовый тигель нам будут недоступны.

Второй — построить небольшую доменную печь. Требуемое тепло даст избыточное количество угля. Уголь и известь насыпаются туда слоями и печь поддувается большим количеством воздуха. Такие печи пытались строить и главная проблема — поддержка точных условий реакции, что регулируется силой поддува.
С одной стороны — такую печь можно построить только когда уже работают доменные печи для железа. А с другой стороны — а нам точно нужен карбид, если нет даже железа?

Трудность вызовет хранение карбида. Он должен быть абсолютно изолирован от воды — много лучше, чем порох. Потому что если порох намокнет, то он не взорвется, а если намокнет карбид — то взрыв обеспечено. И что хуже всего — при хранении не должна использоваться медь, серебро или золото.

Проблем с производством карбида будет немало. Но при каком производстве их будет мало?
Зато все проблемы — решаемые чуть ли не с технологиями Древнего Египта.
А пользы от карбида будет много…

И последнее — ацетилен, который получается после контакта карбида с водой — ничем не пахнет, человек просто не имеет обонятельных рецепторов для него. Та вонь, по которой мы безошибочно определяем карбид — это примеси, которых в техническом карбиде несколько процентов.

Химические свойства

Немаловажное значение имеют и химические свойства. Они также учитываются при применении материала

К основным характеристикам можно отнести следующие качества:

  1. Карбид кальция характеризуется тем, что хорошо впитывает влагу. Стоит учитывать, подобная процедура проявляется яркой химической реакцией, связанной с разложением вещества.
  2. При работе с рассматриваемым материалом стоит учитывать, что образующаяся пыль оказывает раздражительный эффект на слизистые органы. Кроме этого, подобная реакция может проявится при попадании кристаллов или пыли на поверхность кожи. Именно поэтому при работе с рассматриваемым соединением следует использовать респиратор и некоторые другие средства защиты.
  3. Кристаллы активное реагируют на воздействие других веществ зачастую только при нагреве. При этом может образоваться карбонат кальция.
  4. В некоторых случаях проводится соединение кристаллического вещества с азотом, в результате чего получается цианамид кальция.
  5. При нагреве может проходить реакция с мышьяком и хлором, а также фосфором.

Карбонат кальция

Считается, что наиболее важным химическим качеством является податливость к разложению при воздействии воды.

Применение

Как уже упоминалось, чаще всего это вещество можно встретить на стройке. И там ему находят десятки способов применения. В шлифовке без этого материала трудно обойтись, из него производят спец. диски. Но хорош он не только в качестве абразива, но и в виде острых режущих кругов, ножей и тому подобного.

Генератор ацитиленовый для газосварки, внутрь которого засыпается карбид кальция

Машиностроение – еще одна возможность использовать это соединение. Из карбида получаются не только различные детали автомобилей, но и зап. части для радио приборов. А благодаря своей теплопроводности он отлично справится и с задачей нагревательного типа. Даже в ядерной промышленности без такого составляющего никак. Все это требует особой прочности, поэтому здесь речь чаще всего о ковалентных видах.

Те составы, что содержат карбид железа, позволяют получить сталь, и всем известный чугун. Кремниевые соединения так же ценят ювелиры и производители осветительных элементов. Искусственный каучук и смолы, и даже уксусная кислота – настолько широк круг применения карбидов.

Но этим дело не ограничивается. Этот искусственный минерал еще и для огородников важен. Ведь с его помощью получают особый вид удобрений. Они способны регулировать скорость роста различных культур.

Но, пожалуй, самый популярный из всех – карбид кальция. Ведь именно его в своей работе активно используют сварщики. Казалось бы, как этот темный камушек с чесночным ароматом может быть задействован в таком процессе?

Очень просто, ведь для газовой сварки, что логично, нужен горючий газ. В нашем случае дает карбид ацетилен. Как только он «встречается» с кислородом, мы получаем весьма интенсивное пламя, его температурные показатели переступают отметку в три тысячи градусов.

Если брать уже готовый летучий газ, то упаковкой ему служат спец. емкости, в них вещество доставляют к месту действия. Никакой тряски, или ударов во время такой поездки быть не должно – смертельно опасно.

Это сырье может вспыхнуть, даже без лишней «помощи», потому внимание всегда должно быть на пределе. Если же пожара избежать не удалось, никакой влаги при тушении

В ход должны идти только порошковые способы тушения.

Есть второй путь – произвести это «топливо» прямо на месте работ. Для этого нужно знать, что такое гидролиз карбидов. Говоря проще, это реакция соединения на контакт с водой. Причем, этот самую реакцию может вызвать даже одна капля.

Потому, если собрались осуществить сварочные работы, предельно аккуратно вскрываем герметичную тару с карбидом

Особо важно, чтобы никаких признаков огня по соседству, иначе ЧП гарантированно. О сигаретах и вовсе стоит забыть

Еще следите за тем, чтобы даже самые мелкие крошки не оказались на Вашей коже, тем более на слизистых, иначе, в лучшем случае – раздражение, с худшем- ожоги и распухшие части тела. Так что вооружайтесь спец. обмундирование: защитить нужно все, с ног до головы, в том числе и дыхательные пути. Первая помощь, если контакта избежать не удалось: обильно поливаем водой пораженный участок, покрываем его плотным кремом. При необходимости вызвать врача.

Если говорить о расходе, если масса карбида один килограмм, то это дает возможность выработать до трехсот кубических дециметров газа. Это достаточно хорошие показатели. Так же на такое количество сырья потребуется примерно литров 20 воды, хотя производители и заявляют, что достаточно будет полулитра. То, сколько времени все это займет, зависит от величины фракций соединения, и их чистоты.

После того, как с работой закончили, оставшиеся отходы, а это шлак из извести, не оставляем где попало, а утилизируем. Для таких работ потребуется спец. генератор. Бывают они внушительных размеров, их устанавливают на одном месте, к примеру, когда планируются масштабные работы. Но существует и мини-версия, переносная.

Сначала отсек, в котором и должен образоваться газ, заливаем водой, потом уже добавляем туда карбид. Идет реакция, появившийся в результате ацетилен по мягкой трубке поступает непосредственно к газовой горелке. Этот путь должен быть достаточно длинным, шланг обязательно нужно выбрать не короче десяти метров.

Карбид бора

Идет в дело и карбид бора. Предметы на его основе дают надежную защиту от огня. И не только от огня, кстати, ведь такой товар активно используют изготовители бронежилетов. Во-первых, он «ловит» пули, а во-вторых, не даст прохода и радиации. Что касается такого союза, как карбид алюминия, то сверкающие искры во время фейерверков – его заслуга. А ведь на вид это ничем не примечательный желтый порошок.

Как получить карбид кальция

Наверное, каждый человек помнит свои веселые школьные дни. А особенное веселье приходилось на момент проведения ремонтных работ в здании школы, когда рабочие, помимо всего прочего оборудования, приносили с собой генератор ацетилена и бочку карбида кальция. Такие дни были страшным сном для работников всех школ, начиная с директора и заканчивая уборщицей потому, что карбид кальция — это любимое развлечение школяров. Нет счету испорченным унитазам в школьных туалетах. Вот такой он карбид кальция.

Тигель (желательно графитовый), графитовый электрод, оксид кальция (негашеная известь), кокс, источник тока.

Принцип получения этого вещества заключается в том, что атом кислорода в молекуле оксида кальция заменяется на два атома углерода. В промышленности это достигается прокаливанием смеси кокса и негашеной извести, при температуре примерно 2000 градусов по Цельсию. Но, немножко этого чудного вещества можно получить и кустарным способом. Смешаем негашеную известь и кокс, в пропорции один к одному по массе и выложим смесь в тигель. Далее, берем два провода от источника тока, один подцепляем к тиглю, а ко второму цепляем графитовый электрод и подаем питание. После этого замыкаем цепь, т.е. погружаем электрод в смесь, и за счет того, что в смеси присутствует углерод, между электродом и смесью создается электрическая дуга, протекает ток, смесь разогревается и местами плавится.Постарайтесь проплавить ее по всей площади. После остывания смесь, то есть уже расплав местами должен содержать карбид кальция. Если при погружении этого расплава в воду выделяется горючий газ (ацетилен), то опыт удался. Оксид кальция — это обычная негашеная известь. Но, несмотря на столь нехитрую природу, это вещество весьма широко используется в хозяйственной деятельности. От строительства, в качестве основы для известкового цемента, до кулинарии, в качестве пищевой добавки E-529, оксид кальция находит применение. И в промышленных и в домашних условиях можно получить оксид кальция из карбоната кальция реакцией термического разложения.

Карбонат кальция в виде известняка или мела. Керамический тигель для отжига. Пропановая или ацетиленовая горелка.

Подготовьте тигель для отжига карбоната кальция. Прочно установите его на огнеупорных подставках или специальных приспособлениях. Тигель должен быть прочно установлен и, при возможности, закреплен. Измельчите карбонат кальция. Измельчение нужно произвести для лучшей теплопередачи внутри массы вещества. Не обязательно измельчать известняк или мел в пыль. Достаточно произвести грубое неоднородное измельчение. Наполните тигель для отжига измельченным карбонатом кальция. Не стоит заполнять тигель полностью, поскольку при выделении углекислого газа, часть вещества может быть выброшена наружу. Заполните тигель примерно на треть или меньше. Приступите к нагреву тигля. Хорошо установите и закрепите его. Осуществите плавный прогрев тигля с разных сторон во избежание его разрушения вследствие неравномерного термического расширения. Продолжайте нагревать тигель на газовой горелке. Через некоторое время начнется реакция термического распада карбоната кальция. Дождитесь полного прохождения реакции термического распада. В ходе реакции верхние слои вещества в тигле могут плохо прогреваться. Их можно несколько раз перемешать стальной лопаткой. Остудите тигель и вещество в нем. Выключите газовую горелку и дождитесь полного остывания тигля. Теперь в нем находится оксид кальция. Будьте осторожны при работе с газовой горелкой и нагретым тиглем.

Меры безопасности и хранение

Calcium carbide относится к 1 классу опасности по степени воздействия на организм. Его пыль раздражающе действует на кожные покровы, слизистые оболочки и дыхательные пути. Реагент очень опасен при вдыхании (симптомы: прерывистое дыхание, кашель, насморк, чувство удушья, отек легких), попадании на кожные покровы (получение ожогов, язв) и в глаза (резь, слезотечение, отек век).

При применении материала необходимо использовать специальную защитную одежду, противогаз, перчатки и специальную обувь. Работать только в хорошо проветриваемых помещениях. В случае попадания на кожу промыть пораженное место большим количеством воды, смазать жирным кремом и вызвать врача.

Хранить в герметичных тарах в вертикальном положении (не более, чем в 3 ряда) в несгораемых, хорошо вентилируемых складах или на открытых площадках под навесом, защищающих от воздействия влаги. Не допускается совместное хранение с другими веществами. Срок годности – 6 месяцев с даты производства.

Что такое карбид? | MITSUBISHI MATERIALS CORPORATION

Что такое карбид?

ВВЕДЕНИЕ

В повседневной жизни нас окружает множество металлических изделий. Вы знаете, как производятся эти изделия?

Есть много способов обработки металлов, но чаще всего используется резка. Здесь мы узнаем о режущих инструментах и ​​процессах резки. Что мы имеем в виду, говоря «режущие инструменты»?

Во-первых, давайте рассмотрим несколько примеров режущих инструментов, которые используются в нашей повседневной жизни.Ножи и терки на кухне, ножницы и точилки для карандашей на столе, пила и рубанок на складе – все это режущие инструменты.

Эти режущие инструменты имеют общее свойство, которое состоит в том, что все они изменяют форму предметов, разрезая и производя стружку.

Как вы уже знаете, режущие инструменты – это инструменты, которые разрезают предметы для придания им желаемой формы. Режущие инструменты в нашей повседневной жизни режут фрукты, овощи и дерево, но режущие инструменты, производимые Mitsubishi Materials, режут более твердые материалы, такие как сталь.

Теперь давайте посмотрим на режущие инструменты, которые обрабатывают сталь, основной материал в мире промышленности.

ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ Твердосплавного инструмента

Давайте посмотрим на процесс изготовления карбида.

Сначала смешайте карбид вольфрама с кобальтом, чтобы получить порошок, который можно классифицировать как сырье. Гранулированная смесь заливается в полость матрицы и прессуется. Он дает умеренную прочность, как у мела.

Затем прессованные брикеты помещают в печь для спекания и нагревают до температуры около 1400 ° C, в результате чего получается твердый сплав.

После спекания объем содержимого значительно уменьшается.

Кроме того, твердость цементированного карбида находится на уровне между алмазом и сапфиром, а вес примерно в два раза больше, чем у железа.
Тогда как нам резать этот твердый сплав?

Что такое резка?

На рисунке справа показано состояние режущей кромки во время обработки.Режущая кромка режет заготовку и образуется стружка. Температура в верхней части режущей кромки достигает 800 ° C из-за ударов и трения.

Сплавы из твердых сплавов, которые выдерживают такие высокие температуры, являются наиболее успешными.

Твердосплавные пластины различной конфигурации являются наиболее популярными и называются пластинами со сменными пластинами. Сменные пластины используются для различных форм держателей и выбираются в зависимости от формы заготовки и режима резания.

1. ТОКАРНЫЙ

Внешний держатель и внутренняя расточная оправка позволяют обрабатывать заготовки круглой формы. Процессы обработки, в которых используются держатели или расточные оправки, называются токарной обработкой, и ее основная характеристика заключается в том, что детали вращаются.

Станок, используемый для токарной обработки, называется токарным.

2. ПРОИЗВОДСТВО

Инструмент на фотографии справа – фрезерный инструмент.Фрезерные инструменты можно разделить на два типа; одно – торцевое фрезерование, при котором обрабатывается поверхность детали, а второе – концевое фрезерование, которое выполняет фрезерование уступов и т. д. Режимы обработки, в которых используются торцевые и концевые фрезы, называются фрезерными операциями, и его основная характеристика заключается в том, что инструменты вращаются. Станок, используемый для фрезерования, называется фрезерным станком.

3. БУРЕНИЕ

На фотографии справа показан инструмент, который производит круглые отверстия в заготовках и называется сверлом.Сверла со сменными пластинами и паяные сверла производят относительно большие отверстия, а сплошные сверла – меньшие отверстия. Основная характеристика сверления в том, что его можно использовать как на фрезерных, так и на токарных станках.

РЕЗЮМЕ

Как упоминалось выше, режим резки состоит из трех основных стилей; токарные, фрезерные и сверлильные. Выбирая подходящий режущий инструмент в соответствии с режимом резания, можно эффективно обрабатывать твердые металлы.

Сегодня инструменты из твердого сплава стали основным средством повышения производительности резки металла, в то время как исследования постоянно разрабатывают новые продукты для более точной и быстрой обработки с целью снижения производственных затрат.

Для чего используется карбид?

Термин «карбид» означает соединение углерода и другого элемента или элементов, смешанных вместе. Когда это слово используется само по себе, оно обычно относится к карбиду вольфрама. Карбид кремния, карбид алюминия, карбид кальция и карбид бора – это другие типы карбидов.

Карбид

находит различное промышленное, инженерное и бытовое применение. Это очень ценно для самых разных приложений. Он очень плотный, по твердости уступает только алмазу, обладает отличной проводимостью и в три раза прочнее стали.

Хотя есть много способов использования этого невероятно прочного и податливого материала, вот пять основных применений карбида вольфрама:

1. Буровой и горный инструмент

Наибольшее распространение во всем мире цементированный карбид используется для бурового и горного инструмента.Эти инструменты для бурения и добычи полезных ископаемых используются в различных строительных целях. Системы управления топливом Banlaw подходят как для стационарных топливных ферм, так и для мобильных хранилищ.

Многие производители предпочитают карбид вольфрама стали из-за его прочности и долговечности. Карбид вольфрама обычно используется для изготовления деталей горнодобывающего оборудования. Другой пример – карбидные втулки. Многие производители часто выбирают карбид вольфрама вместо стали для втулок, даже если он более дорогой, потому что он служит дольше, что, в свою очередь, предотвращает потерю производственного времени.

2. Продукция заводов

Часть карбида вольфрама используется исключительно для изготовления изделий, изготовленных на различных концевых фрезах и фрезерных пластинах. Хотя эти продукты различаются по форме и размеру в зависимости от материала, с которым они контактируют, все они используются для шлифования и фрезерования. Карбид очень твердый и податливый, поэтому можно изготавливать принадлежности для точного фрезерования, которое позволяет получать сильно измельченные материалы.

3. Промышленные сплавы

Карбид вольфрама часто используется для создания специализированных сплавов и композиционных материалов, содержащих другие металлы. Карбид может быть смешан с никелем, железом, серебром и медью для изготовления материалов, которые используются дизайнерами и инженерами для создания различных вещей, от электроники, промышленного изготовления зубчатых передач, материалов для защиты от излучения и других предметов, используемых в авиационной и коммерческой промышленности.

4.Ювелирные изделия

Три применения карбида вольфрама, упомянутые выше, составляют большинство карбидных применений во всем мире. Однако последнее применение карбида вольфрама – изготовление ювелирных изделий – набирает популярность в последние несколько лет. Твердость карбида делает его желательным сплавом для изготовления колец, браслетов, кулонов, серег и других видов ювелирных изделий. Посетите https://store.museumofjewelry.com/collections/earrings/earrings-european-back/, чтобы узнать, как они используют карбид в своих предложениях.

При правильной резке и полировке карбида вольфрама материал выглядит довольно привлекательно. За последние несколько лет обручальные кольца на основе карбида вольфрама стали довольно популярными, поскольку они дешевле золота и к тому же рентабельны.

5. Хирургические аппараты

Использование карбида в медицине для спасения жизней – еще один важный способ использования этого материала. Хирургические инструменты – одно из наиболее важных применений привитого карбида, поскольку конец, лезвие или острие инструмента обычно изготавливаются из карбида.Хирургические инструменты часто изготавливают из этого материала, потому что лезвия из твердого сплава можно заточить, чтобы получить очень тонкую, острую кромку из-за его твердости. Карбид также очень устойчив к точечной коррозии и коррозии, что увеличивает срок службы хирургических инструментов.

Утилизируйте свои отходы

Карбид

можно найти в других областях применения, таких как лыжные палки, шипы, рыболовные грузы, кухонные ножи, молотки и многие режущие и измельчающие механизмы для машин по переработке. Независимо от того, какой карбид вы используете, важно всегда перерабатывать отходы.

Это не только поможет вам в достижении целей экологической устойчивости вашего бизнеса, но и обеспечит финансовые стимулы. Например, компании по переработке карбидов, такие как Carbide USA, платят высокие цены в обмен на фунты переработанного лома. Продажа карбидного лома компаниям по переработке карбида поможет снизить производственные затраты и позволит вашим сотрудникам продолжать использовать высококачественные инструменты и аксессуары.

карбидов | Введение в химию

Цель обучения
  • Ознакомьтесь с различными типами карбидов.

Ключевые моменты
    • Карбиды обычно образуются при высоких температурах (> 1500 ° C).
    • Карбиды обычно довольно стабильны и имеют высокие температуры плавления.
    • Карбиды можно разделить на солеподобные, межузельные и ковалентные.

Срок
  • электроотрицательность – тенденция атома притягивать к себе электроны.

Типы карбидов

Карбиды – это соединения, состоящие из углерода и менее электроотрицательных элементов, которые отличаются химической связью (ионной, ковалентной).Обычно их получают из металлов или оксидов металлов при высоких температурах (1500 ° C или выше) путем соединения металла с углеродом. Карбиды используются в ключевых промышленных приложениях.

Карбид титана Решетчатая структура карбида титана.

Карбиды солевого раствора

Солеподобные (солевые) карбиды состоят из сильно электроположительных атомов, таких как щелочные, щелочноземельные металлы и металлы III группы, смешанные с углеродом. Алюминий образует карбиды, а другие элементы XIII группы – нет.Эти материалы имеют изолированные углеродные центры, часто описываемые как «C 4-» в метанидах, «C 2 2- » в ацетилидах и «C 3 4-» в сесквикарбидах.

  • Метаниды – это карбиды, которые разлагаются в воде с образованием воды; карбид алюминия (Al 4 C 3 ) и карбид бериллия (Be 2 C) являются примерами карбидов этого класса.
  • Ацетилиды образуются из щелочных, щелочноземельных и лантаноидных металлов с ацетилид-анионом C 2 2-.Лантаноиды также образуют карбиды с формулой M 2 C 3 . Металлы из группы XI также образуют ацетилиды, такие как ацетилид меди (I) и ацетилид серебра. Карбиды актинидных элементов, которые имеют структуру MC 2 и M 2 C 3 , также описаны как солеподобные производные C 2 2-.
  • Многоатомный ион C 3 4- называется аллиленидом или сесквикарбидом и находится в Li 4 C 3 и Mg 2 C 3 .Аллиленид является линейным и изоэлектронным с CO 2 .

Ковалентные карбиды

Ковалентные карбиды встречаются в карбидах кремния и бора. Причина, по которой эти два элемента образуют «ковалентные» карбиды, связана с их аналогичной электроотрицательностью и размером с углеродом. Из-за этого их ассоциация носит полностью ковалентный характер. Карбид кремния имеет две похожие кристаллические формы, каждая из которых связана со структурой алмаза. Карбид бора (B 4 C), с другой стороны, имеет необычную структуру, которая включает икосаэдрические звенья бора, связанные атомами углерода.В этом отношении карбид бора аналогичен боридам, богатым бором. И карбид кремния (также известный как карборунд), и карбид бора – очень твердые и тугоплавкие материалы. Оба материала имеют важное промышленное применение.

Карбиды внедрения

Карбиды внедрения описывают карбиды переходных металлов IV, V и VI групп. Эти карбиды бывают металлическими и тугоплавкими. Они сформированы таким образом, что атомы углерода помещаются в октаэдрические промежутки в плотноупакованной решетке металла, когда радиус атома металла превышает ~ 135 мкм.Когда атомы металла имеют плотную кубическую упаковку (ccp), то заполнение всех октаэдрических пустот углеродом достигает стехиометрии 1: 1 со структурой каменной соли. Когда атомы металла гексагонально плотно упакованы (ГПУ), поскольку октаэдрические промежутки лежат прямо напротив друг друга по обе стороны от слоя атомов металла, заполнение углеродом только одного из них достигает стехиометрии 2: 1. Благодаря набивке они довольно стабильны, имеют очень высокие температуры плавления и низкое электрическое сопротивление.

Карбиды металлов промежуточного перехода

В карбидах промежуточных переходных металлов ион переходного металла меньше критического 135 пм, и структуры не являются межузельными, а являются более сложными. Часто встречается множественная стехиометрия. Например, железо образует ряд карбидов: Fe 3 C, Fe 7 C 3 и Fe 2 C. Наиболее известным является цементит Fe 3 C, который присутствует в сталях. Эти карбиды более реактивны, чем карбиды внедрения; например, карбиды Cr, Mn, Fe, Co и Ni все гидролизуются разбавленными кислотами (а иногда и водой) с образованием смеси водорода и углеводородов.Эти соединения имеют общие черты как с инертными вставками, так и с более реакционноспособными солеподобными карбидами.

Комплексы металлов, содержащие фрагменты C n , хорошо известны. Эти молекулярные карбиды часто имеют кластеры с углеродным центром. Считается, что некоторые металлы, такие как олово и свинец, не образуют карбиды.

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

5 способов использования карбидных металлических смесей в обрабатывающей промышленности

Карбид состоит из комбинации элементов углерода и вольфрама.Когда эти два элемента соединяются вместе, они создают сплав, устойчивый к нагреванию, царапинам, точечной коррозии и ржавчине.

5 способов использования карбидного металлического компаунда в обрабатывающей промышленности

Сара Сакер

Вы можете спросить, что на самом деле представляет собой соединение металлов карбида, и в этой статье будет объяснено, что это такое и для чего часто используется.Во всем мире существует множество соединений металлов, которые используются по определенным причинам и для различных целей. Карбид – это соединение, которое не только пригодно для вторичной переработки, но и является прочным металлом.

Карбид состоит из комбинации элементов углерода и вольфрама. Когда эти два элемента соединяются вместе, они создают сплав, устойчивый к нагреванию, царапинам, точечной коррозии и ржавчине. Вы можете сравнить твердость с твердостью алмаза из-за высокой плотности, которую он держит.

Прочность этого металлического компаунда также выделяет его среди других. Его общая прочность может превосходить сталь почти в три раза. Ей легко придать любую желаемую форму и точно заточить. Вы даже можете легко соединить этот металл или другие металлы. Вольфрам – это универсальный металл, который можно использовать для многих целей в самых разных отраслях промышленности, от медицины до производства. Вот некоторые из его наиболее популярных применений.

Хирургические инструменты

Медицинская промышленность требует большого количества оборудования и инструментов для правильной и эффективной работы.Это оборудование обычно предназначено для определенных ситуаций и процедур. Часто используются хирургические инструменты, которые должны выдерживать процедуры. Металлический карбид используется в хирургических инструментах и ​​других медицинских инструментах, которые помогают спасать жизни. Большинство используемых сегодня хирургических инструментов обычно изготавливаются из титана или нержавеющей стали.

Это отличный пример привитого карбида и того, как его можно объединить с другими металлами для создания полезного инструмента. Карбид прививается к нержавеющей стали или титану для создания необходимых инструментов, используемых в хирургии.Обычно наконечник или лезвие состоит из карбида, а остальные части – из других металлов. Твердость карбида позволяет его затачивать для получения более тонкой кромки и обеспечивает долговечность хирургических инструментов благодаря его прочностным свойствам. Существуют определенные компании, которые используют карбидные компаунды для изготовления инструментов, и Ceratizit – яркий тому пример.

Продукция комбината

Карбид – это эффективный металлический компаунд для прокатных изделий и режущих пластин. На самом деле это довольно популярное использование карбида, так как чуть более 10% его используется специально для производства прокатных изделий.Они бывают разных размеров и форм. Все зависит от того, с каким карбидом металла контактирует. Этот металлический компаунд является универсальным из-за его способности к формованию и твердости, и его можно использовать для создания точных применений для фрезерования и шлифования.

Промышленные сплавы

В специализированных сплавах чаще всего используются карбидные соединения металлов, причем около 17% из них используется для соединения с другими металлами. Карбид универсален и может быть отформован, заточен и исправлен с другими металлами для создания соединений, которые используются в электронике и других коммерческих приложениях.Обычно карбид используется в сочетании с медью, серебром, никелем и железом для создания новых материалов для различных целей, например:

  • Промышленное производство зубчатых передач

  • Радиационная защита

  • Авиационная промышленность

  • Коммерческое строительство

  • Электрооборудование

Ювелирные изделия

Неудивительно, что карбид используется при создании ювелирных изделий, потому что вы можете придавать им форму по своему вкусу.Вы также можете исправить это с другими металлами, поэтому карбид и изготовление ювелирных изделий идеально подойдут. Это новейший способ использования карбидных металлов в промышленности. Твердость этого металлического соединения делает его привлекательным для ювелиров. Его можно использовать для создания колец, серег, кулонов и многого другого. Из этого металла можно даже создать красивое украшение, если его аккуратно обработать и отполировать.

Этот новый метод создания ценных украшений становится чрезвычайно популярным.Многие люди начинают выбирать обручальные и помолвочные кольца из-за того, что они дешевле натурального золота. Это может быть недорогой альтернативой другим популярным типам украшений.

Карбид цементный

Твердый сплав используется при создании сверлильного и фрезерного инструмента. Обычно инструменты, которые используются в строительстве, изготавливаются из этого металлического компаунда. Именно здесь большая часть рынка твердосплавных металлов направляется на строительство и создание сопутствующих инструментов, таких как горные наконечники, буровые коронки и другие инструменты.Инструменты из карбида обычно предпочтительнее нержавеющей стали из-за ее твердости и прочности.

Вам не придется беспокоиться об износе, так как твердосплавные наконечники прослужат дольше всех. Важным фактором карбида металла является то, что он может быть переработан и использован повторно. Компании, занимающиеся переработкой карбида, обычно платят большие суммы за карбидный лом, так как это снижает производственные затраты и дает рабочим инструменты самого высокого качества для работы.

Прочие производственные цели

Карбид

также используется в других производственных целях.Его часто используют для треккинговых палок, шипов и лыжных палок. Он также используется в производстве рыболовных грузов и многих других механизмов, которые требуют резки и измельчения. Есть много стимулов для использования этого металла, включая финансовые выгоды, переработку и долговечность.

Отрасли, которые начинают использовать карбид в качестве предпочтительного металлического соединения, получат стимулы и сократят производственные затраты. Это может положительно повлиять на многие отрасли промышленности, и его следует учитывать при использовании различных металлов.Применение карбида в самых разных сферах – от медицинской промышленности до строительства и создания обычных изделий.

Содержание и мнения в этой статье принадлежат автору и не обязательно отражают точку зрения ManufacturingTomorrow

Комментарии (0)

У этой записи нет комментариев.Будьте первым, кто оставит комментарий ниже.


Опубликовать комментарий

Вы должны войти в систему, прежде чем сможете оставлять комментарии. Авторизуйтесь сейчас.

Что такое карбид и кому он нужен

Что такое карбид и почему кого-то действительно волнует? В основном потому, что почти все производимое было произведено из этого удивительного материала.Режущие инструменты из карбида – одни из тех невоспетых героев, основа производства пресс-форм для литья под давлением.

Широкую публику больше волнует внешний вид и качество товаров, которые они покупают, а не то, как они были изготовлены. Поэтому логично, что для неспециалистов это не так важно.

Использование карбидных фрез Iscar

Для большинства производств, таких как изготовление штампов и пресс-форм, для пил, сверл, концевых фрез и режущих пластин используются два основных материала: быстрорежущая сталь (HSS) и твердый сплав.

Что такое карбид

С точки зрения химиков, карбиды могут быть любой группой соединений, состоящей из углерода и еще одного элемента, который представляет собой металл, бор или кремний. На самом деле в эту группу входят многочисленные соединения: карбид кальция, карбид алюминия, карбид кремния, карбид вольфрама и карбид железа.

Любой инструментальный мастер знает, что такое карбид на ощупь, как он выглядит, как он действует, является ли он магнитным или нет, и что он очень хрупкий. Чрезвычайная твердость, которая делает этот резец таким прочным, также делает его исключительно легким в скалывании и разрушении.

Где бы мы были без карбида?

Само существование современного производства зависит от карбидов. Они называются цементированным карбидом и классифицируются по степени износа, степени ударной вязкости и классу режущего инструмента.

Все те печенья, которые мы любим есть, попадают на какой-то конвейер промышленного размера, чтобы разложить их по милым маленьким упаковкам. Все эти ремни имеют карбидные направляющие, которые относятся к типу степени износа. Многие другие производственные линии полагаются на износостойкость этих направляющих и других подшипников для увеличения срока службы.

Раньше эта газировка могла быть плоским куском алюминия, а теперь она вся растянута и превращена в маленькую банку. Это было сделано в штампе для формования, в котором также используется карбид, чтобы выдерживать фантастические давления, необходимые для придания металлу формы банки.

Тогда есть пильные диски с твердосплавными напайками в подвале, на циркулярной пиле. Или сверла для цемента в строительном магазине и механическом цехе по дороге. Фрезерные станки по всему миру выплевывают металлическую стружку ковшом для производства чего угодно, от самолетов до сотовых телефонов.

Изготовление пресс-форм и бережливое производство

В наши дни карбид часто покрывают всевозможными износостойкими материалами, пытаясь улучшить характеристики резания.

Цельнотвердосплавные концевые фрезы и сверла обычно покрываются полусекретными формулами, которые отдельные компании разрабатывают, чтобы получить преимущество перед конкурентами. Новые процессы изобретаются почти постоянно, и каждый утверждает, что превосходит другой.

Твердосплавный режущий инструмент Преимущества

Сопротивление к термической деформации
Вязкость Износостойкость
Устойчивость к истиранию Устойчивость к образованию трещин
Превосходная прочность на сжатие

Почему вам следует использовать твердосплавные режущие инструменты?

Как производитель магазина, ваши инструменты являются наиболее важным аспектом вашего бизнеса.Достаточно ли они работают для вас? Если вы не используете подходящие материалы для резки, шлифовки и придания формы своим изделиям, то вы не максимизируете свой потенциал.

Многие производители любят использовать режущие инструменты из быстрорежущей стали (HSS) для большей части своей работы, но мы думаем, что этот материал устарел.

Сегодня мы собираемся осветить преимущества и преимущества, которые вы можете получить при переходе на твердосплавные режущие инструменты. Если вы готовы инвестировать в будущее своей компании, то твердый сплав – это ваш ответ.

Карбид – это бинарное соединение углерода, смешанного с другим элементом. Для режущих инструментов дополнительным ингредиентом обычно является либо вольфрам (например, карбид вольфрама), либо титан. Последний намного прочнее и надежнее, но он дороже, так что это может быть решающим фактором.

При выборе подходящего твердосплавного режущего инструмента вы можете выбрать один из тех, которые имеют наконечник в этом материале (вольфрам или титан), или вы можете получить инструмент, полностью сделанный из этого материала.

Мы считаем, что за наши деньги режущие инструменты с твердосплавными напайками в целом намного лучше. Причина этого в том, что в этих инструментах все еще используется сталь для основных компонентов, которая прочнее и надежнее, чем твердый сплав.

Проблема с твердосплавными инструментами в том, что они склонны к растрескиванию. В то время как металл эластичен и сохраняет чистую режущую кромку (подробнее об этом позже), когда это все, что есть, он теряет большую часть своей прочности. В целом, инструменты с твердосплавными наконечниками могут сэкономить намного больше времени, что делает их лучшим выбором для большинства производителей.

Рентабельность

Изначально переход на эти инструменты может показаться дорогостоящим и ненужным. Однако со временем вы сэкономите много денег, поэтому они являются такой отличной инвестицией.

Но почему твердосплавные режущие инструменты лучше, чем HSS? Все сводится к нагреву и общему износу.

Карбид (вольфрам или титан) намного лучше отводит тепло, чем сталь. Таким образом, при использовании этих инструментов вам не нужно так часто останавливаться, чтобы дать машине остыть.Кроме того, это рассеивание помогает материалу оставаться прочным, поскольку не меняет структуру металла.

Другая причина рентабельности твердосплавных режущих инструментов заключается в том, что они служат дольше, чем сталь. По большей части, наконечники из карбида титана обеспечивают максимальный пробег и режущую способность, поэтому, возможно, они окупятся.

Простая замена

Как мы уже упоминали, режущие инструменты с твердосплавными напайками намного лучше, чем твердосплавные.Одна из основных причин, по которой мы предпочитаем первое, заключается в том, что легче заменить насадки, чем купить совершенно новый инструмент.

При использовании твердого сплава он может сломаться, а это значит, что вам нужно сразу найти замену. Однако, если вместо этого у вас есть модель с наконечником, все, что вам нужно, – это отшлифовать старый твердый сплав и обновить его новым слоем. Вы по-прежнему можете сохранить целостность инструмента, и в конечном итоге этот процесс будет намного дешевле.

В целом, режущие инструменты с твердосплавными напайками имеют гораздо меньшие затраты на техническое обслуживание и меньше проблем, поэтому они так эффективны.

Очиститель для резки и отделки

Одним из важнейших элементов твердосплавного режущего инструмента является то, что лезвие дольше остается острее. В отличие от стали, которая изнашивается почти сразу, карбид не ломается и не тускнеет в течение некоторого времени.

Поскольку край остается более острым, это также означает, что вы получите более чистую и аккуратную поверхность. При резке древесины лиственных пород или металла более чистые результаты сэкономят вам время и деньги. Вместо того, чтобы устранять недостатки постфактум, ваши изделия будут готовы к эксплуатации почти сразу.

Кроме того, твердосплавные инструменты при резке дерева не так сильно повреждают волокно. По сравнению со сталью, вы получите намного лучшие результаты с карбидом.

Более длительный

Когда вы объединяете долговечность стали с превосходной чистовой способностью твердого сплава, вы получаете инструмент, рассчитанный на длительный срок службы. Мы уже упоминали, что вы можете заменить наконечники, не заменяя новый инструмент, поэтому высококачественная модель с твердосплавными наконечниками прослужит дольше даже самого лучшего варианта из быстрорежущей стали.

Опять же, вложения в переход на твердосплавные сплавы поначалу могут показаться дорогостоящими, но в конечном итоге вы получаете большую ценность, что делает их гораздо лучшим выбором для любого производителя.

Независимо от того, используете ли вы шлифовальный станок с ЧПУ или выполняете точную резку, вы получите невероятные результаты, используя твердосплавные режущие инструменты. Если вы устали снова и снова менять наконечники из быстрорежущей стали, сейчас самое время посмотреть, как карбид может изменить ваш бизнес.

Что такое карбид? – Определение из Corrosionpedia

Что означает карбид?

Карбид – это химическое соединение, в котором углерод соединен с металлическим или полуметаллическим элементом.

Карбиды находят различное промышленное, инженерное и бытовое применение. Карбид кальция является важным источником ацетилена и других химикатов, тогда как карбиды кремния, вольфрама и некоторых других элементов ценятся за их физическую твердость, прочность и устойчивость к химическому воздействию даже при очень высоких температурах.Карбид железа (цементит) – важный компонент стали и чугуна.

Corrosionpedia объясняет карбид

Карбид – это соединение, состоящее из углерода и менее электроотрицательного элемента, обычно металла или оксида металла. Карбид обычно относится к карбиду кальция или иногда к карбиду вольфрама, когда этот термин используется сам по себе. К другим типам карбидов относятся:

  • Карбид кремния
  • Карбид бора
  • Карбид железа
  • Карбид алюминия

Карбиды обычно классифицируются по типу химической связи следующим образом:

  • Солевые или ионные карбиды – с дискретными анионы углерода в форме C4-, иногда называемые метанидами.
  • Ковалентные соединения – два карбида, которые считаются полностью ковалентными; они состоят из двух элементов, наиболее похожих на углерод по размеру и электроотрицательности, бору и кремнию
  • Межузельные соединения – характеризуются чрезвычайной твердостью, но также и чрезвычайной хрупкостью
  • Карбиды промежуточных переходных металлов – Ион переходного металла меньше критического 135 pm, и структуры не промежуточные, а более сложные.

Карбиды также относятся к керамическим материалам. Некоторые другие керамические материалы, относящиеся к карбидам, – это нитриды, оксиды и бориды. Обычные свойства карбидов – высокая прочность, устойчивость к высоким температурам и очень хорошие износостойкость.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.