탄화 텅스텐

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탄화 텅스텐
α-Tungsten carbide in the unit cell
이름
IUPAC 이름
Tungsten carbide
별칭
Tungsten(IV) carbide
Tungsten tetracarbide
식별자
3D 모델 (JSmol)
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.031.918
EC 번호
  • 235-123-0
RTECS 번호
  • YO7250000
UN 번호 3178
성질
WC
몰 질량 195.85 g·mol−1
겉보기 Grey-black lustrous solid
밀도 15.63 g/cm3[1]
녹는점 2,785–2,830 °C (5,045–5,126 °F; 3,058–3,103 K)[3][2]
끓는점 6,000 °C (10,830 °F; 6,270 K)
at 760 mmHg[2]
Insoluble
용해도 Soluble in HNO
3
, HF[3]
1·10−5 cm3/mol[3]
열전도율 110 W/(m·K)[4]
구조
Hexagonal, hP2[5]
P6m2, No. 187[5]
6m2[5]
a = 2.906 Å, c = 2.837 Å[5]
α = 90°, β = 90°, γ = 120°
Trigonal prismatic (center at C)[6]
열화학
39.8 J/(mol·K)[4]
32.1 J/mol·K
관련 화합물
다른 음이온
Tungsten boride
Tungsten nitride
다른 양이온
Molybdenum carbide
Titanium carbide
Silicon carbide
달리 명시된 경우를 제외하면, 표준상태(25 °C [77 °F], 100 kPa)에서 물질의 정보가 제공됨.
아니오아니오 유효성 확인 (관련 정보 예아니오아니오)
정보상자 각주
Tungsten Carbide.jpg

탄화 텅스텐(Tungsten carbide, WC)은 강회색의 빛깔을 띠는 굉장히 강인하고 단단한 물질이다.

제조[편집]

탄화텅스텐은 일반적으로 탄소 분말과 텅스텐 분말을 1400~1600℃에서 반응시켜 분말상태로 얻어낸다. 다른 방법으로는 삼산화텅스텐을 900~1200℃에서 일산화탄소 또는 이산화탄소와 수소의 혼합기체와 반응시켜 얻어내는 것과 육염화텅스텐을 670℃에서 수소와 메탄의 혼합물과 반응시켜 얻어내는 방법과, 그리고 육플루오린화텅스텐을 350℃에서 수소와 메탄올의 혼합기체와 반응시키는 것이 있다.

화학적 성질[편집]

탄화텅스텐은 화학적으로 대단히 안정하여 물과 수소와 반응하지 않는다. 내산성이 뛰어나 대부분의 산과 반응하지 않지만 플루오르화수소산에는 침식된다. 플루오린과는 상온에서 반응하고 염소와 400℃이상에서 반응한다.

물리적 성질[편집]

탄화텅스텐은 녹는점이 2870℃로 높아 내열성이 뛰어나다. 내마모성과 압축강도가 높고 경도 또한 커서, 모스 경도는 9~9.5정도에 해당하며 비커스 경도는 1400~2400정도의 수치를 나타내고 로크웰 경도계로는 90정도의 수치를 기록한다. 영의 계수는 550Gpa이고, 부피탄성계수는 439Gpa, 전단탄성계수는 270Gpa이다.

구조[편집]

탄화텅스텐은 상온에서 육방정계의 구조를 가지고, 고온에서는 입방정계가 된다.

용도[편집]

얻어낸 탄화텅스텐 분말은 대개 코발트 분말과 혼합하여 1400℃에서 압축 성형한 후 소결시켜 초경합금을 만든다. 초경합금은 경도와 내열성이 고속도강보다 월등히 뛰어나 절삭공구로 많이 사용된다. 탄화텅스텐은 경도가 높아 연마제나 반지의 주성분으로 사용된다. 또한 내산성이 커서 볼펜볼로 만들기도 한다.

각주[편집]

  1. “보관된 사본”. 2012년 3월 24일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2020년 11월 3일에 확인함. 
  2. Pohanish, Richard P. (2012). 《Sittig's Handbook of Toxic and Hazardous Chemicals and Carcinogens》 6판. Elsevier, Inc. 2670쪽. ISBN 978-1-4377-7869-4. 
  3. Haynes, William M., 편집. (2011). 《CRC Handbook of Chemistry and Physics》 92판. Boca Raton, FL: CRC Press. 4.96쪽. ISBN 1439855110. 
  4. Blau, Peter J. (2003). 《Wear of Materials》. Elsevier. 1345쪽. ISBN 978-0-08-044301-0. 
  5. Kurlov, p. 22
  6. Wells, A. F. (1984). 《Structural Inorganic Chemistry》 5판. Oxford Science Publications. ISBN 0-19-855370-6.