свойства и применение. Получение ацетилена :: SYL.ru
Карбиды – это группа неорганических соединений углерода с металлами, а также с кремнием или бором (поскольку эти элементы проявляют металлические свойства). Карбид кальция – одно из наиболее востребованных веществ этой группы. О свойствах и применении соединения читайте ниже.
История получения
Карбид кальция – соединение, получившее широкое применение в современной промышленности. В 1862 году немецкий химик Фридрих Велер впервые синтезировал молекулу этого вещества. Получение карбида кальция он осуществил следующим образом. Ученый приготовил расплав кальция с цинком, а затем нагрел его с углем. В результате получился карбид. Химическая формула соединения – CaC2.Промышленный способ получения карбида предложил ученый Муассан в 1892 году. Другие названия вещества – ацетиленид кальция, или углеродистый кальций. Кристаллическая решетка соединения выглядит следующим образом:
Физические свойства
По своим физическим свойствам карбид кальция является кристаллическим веществом с температурой плавления 2300 оС.
Эта цифра является справедливой лишь для чистого соединения. Карбид, содержащий примеси, может иметь другие показатели температуры плавления. Основное агрегатное состояние вещества – твердое, а цвет варьирует от серого до коричневого.
Химические свойства
Карбид кальция хорошо впитывает воду. Этот процесс сопровождается химической реакцией разложения. Важно, что карбидная пыль обладает раздражающим действием на слизистые оболочки, кожу и органы дыхания. Поэтому во время работы с соединением необходимо использовать противогазы либо противопылевые респираторы. С кислородом карбид кальция взаимодействует при высокой температуре с образованием карбоната кальция. Реакция с азотом приводит к синтезу цианамида кальция. Также при высоких температурах карбид кальция вступает в реакции соединения с хлором, фосфором, мышьяком. Но все-таки одним из важнейших свойств соединения считается разложение водой.
Получение
Производство карбида кальция заключается в следующем. Негашеную известь и предварительно измельченный кокс смешивают.
Полученную смесь подвергают расплавлению в электрических печах. Кокс и оксид кальция берутся в равных по массе частях. Процесс происходит при температуре 1900 оС. Расплав выходит из печи и в дальнейшем разливается по специальным формам. Затем уже затвердевший карбид кальция дробят и сортируют по размеру кусков. Гранулы вещества разделяются на четыре фракции в соответствии с их размерами: 25×80, 15×25, 8×15, 2×8, которые определяются ГОСТом 1460-56. По своему составу технический карбид кальция содержит 75-80% основного вещества. На долю примесей, таких, как углерод, известь и других, приходится до 25% от общей массы полученной смеси. Кроме того, содержащийся в техническом карбиде сульфид и фосфид кальция обусловливают довольно неприятный его запах. Представим реакцию получения СаС2: СаО + 3С → СаС2 + СО↑. Образование ацетиленида кальция сопровождается поглощением тепла. Поэтому логично предположить, что реакция его разложения, напротив, идет с выделением энергии.
Транспортировка и хранение
По причине того, что влага моментально разлагает карбид с выделением большого количества тепла и образованием взрывоопасного газа ацетилена, хранить вещество необходимо в герметично закупоренных барабанах или бидонах. Следует помнить, что ацетилен легче воздуха и способен скапливаться в верхних зонах помещения. Этот газ, помимо наркотического действия, обладает способностью к самовоспламенению. Поэтому использовать карбид кальция необходимо с большой осторожностью. Расфасовке на производстве уделяется особое внимание. Готовое вещество помещается в специальные барабаны (тара, напоминающая консервные банки). Такая упаковка требует аккуратного вскрытия. При этом должен использоваться инструмент, не приводящий к образованию искр (молоток или специальный нож). В случае попадания карбида на кожу или слизистые оболочки необходимо немедленно промыть пораженный участок водой и обработать место вазелином или жирным кремом. Транспортировка соединения осуществляется с использованием только крытых видов транспорта.
Воздушная доставка карбида запрещена. Помещения, где хранится СаС2, должны быть хорошо проветриваемыми. Также не разрешается хранить карбид совместно с другими химическими веществами. Это может привести к нежелательным, а, возможно, и опасным, реакциям. Срок хранения карбида составляет полгода.
Применение
Область применения карбида кальция чрезвычайно широка. В первую очередь это промышленный синтез. Карбид кальция используется для производства синтетического каучука, уксусной кислоты, ацетона, этилена, винилхлорида, стирола. Также он находит применение в получении цианамида кальция. Это вещество ценно своим использованием в синтезе различных удобрений и цианистых веществ. В сельском хозяйстве любому агроному известно такое название, как карбидно-карбамидный регулятор. Он применяется для регуляции роста растений. А для его получения также используется карбид кальция. Кроме того, это соединение находит применение в процессе производства цианамида кальция. Эта реакция основана на нагревании карбида кальция с азотом.
Восстановление щелочных металлов также не обходится без применения описываемого нами вещества. Карбид кальция применяется и в процессе газосварки. Например, широко используются карбидные лампы. Принцип их работы основан на взаимодействии в специальной емкости карбида с водой и сгорании на выходе из аппарата конечного вещества реакции – ацетилена. Посмотрите на фото карбидной лампы.
Производство ацетилена
Одной из важнейших областей применения карбида кальция является его использование в получении ацетилена. Заслуга в открытии этого способа также принадлежит немецкому ученому-химику Фридриху Велеру. В основе этого промышленного процесса лежит реакция разложения карбида под воздействием воды. СаС2 + 2 Н2О → С2Н2 + Са(ОН)2↓.На выходе образуется газ ацетилен и гашеная известь, выпадающая в осадок. Процесс сопровождается выделением большого количества тепла. Объем газа на выходе зависит от того, насколько чистый используется для реакции карбид кальция.
Ацетилен, образующийся в результате, может иметь различный объем – 1 кг исходного вещества может дать от 235 до 290 литров газа. Что касается скорости протекания реакции, то она зависит как от малого процента примесей в карбиде кальция, так и от температуры воды, а также ее чистоты. Если рассматривать теоретическую реакцию производства ацетилена из карбида, то в ней на 1 кг карбида достаточно 560 мл воды. Однако на практике объем воды для проведения реакции увеличивается. На 1 кг карбида кальция в условиях промышленного синтеза требуется от 5 до 20 литров воды. Такое количество необходимо для того, чтобы ацетилен лучше охлаждался, а также для обеспечения оптимальной безопасности при работе. Ниже изображен немецкий химик Фридрих Велер.
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.
Где найти карбид? Какие необходимы меры предосторожности?
Где найти карбид? Именно этим вопросом задавались все мужчины, будучи детьми. Карбид кальция образуется в результате взаимодействия оксида Ca и углерода под большой температурой. Часто его оставляют сварщики после проведения работ.
Как выглядит карбид?
Чтобы определить, где найти карбид на улице, нужно знать его физические свойства. Физически вещество является твердым, его цвет может быть темным, имея сероватый или коричневый оттенок. Цвет зависит от количества углерода.
Также имеется специфический запах, который характеризует данное вещество.
По консистенции он твердый, но легко крошится, превращаясь в порошок. Если поднести спичку, то начнется горение с выделением углерода и разложением кальция. Правда, этого можно достичь при высоких температурах, например охотничьей спичкой.
Качественная реакция
Мало знаний о том, где найти карбид, необходимо удостовериться в подлинности вещества. Для качественной реакции понадобится всего лишь немного воды (на улице можно воспользоваться даже собственной слюной). При взаимодействии CaC2 происходит выделение метана и гидроксида кальция. Можно наблюдать характерное шипение, а если поднести в этот момент спичку — воспламенение.
Из-за бурной реакции с водой карбид разлагается от атмосферной влаги. Поэтому вопрос о том, где найти карбид кальция на улице, весьма спорный. Известно, что в чистом виде его не существует, данное соединение является в большей части искусственным, нежели природным.
Применение вещества
Кальция карбид активно применяется в промышленности. Он является катализатором в сфере синтеза органических соединений. С его помощью стало возможным синтезировать каучук за более низкую цену. Однако для этого вначале необходимо провести необходимые химические реакции для синтеза собственного карбида, а уже потом — каучука. Все больше химиков задаются вопросом о том, где найти карбид в природе, чтобы облегчить себе работу.
Карбид нашел свое применение в садоводстве. На его основе фермеры получают удобрение под названием цианид кальция. Применяется для улучшения роста корневой системы саженцев и взрослых растений.
Меры предосторожности
CaC2— нестабильное соединение, которое склонно взрываться. Дело в том, что кальций может вступить даже в реакцию с воздухом, а в результате реакции образуются летучие газы. Малейшая искра способна вызвать моментальное возгорание с выделением огромного количества тепла и метана, что повлечет за собой печальные последствия. Поэтому транспортировать вещество необходимо в герметичных контейнерах.
Любителям лайвхаков и «острых экспериментов» с карбидом стоит позаботиться о собственной безопасности. При работе с веществом следует надеть специальные перчатки, если взять карбид голыми руками, то их будет невозможно помыть. Реакция с водой вызывает не только выброс метана и теплоты, поэтому ожог кожи будет обеспечен.
Продается ли карбид?
Самым легким способом, где найти карбид, послужит специализированный хозяйственный магазин. Сейчас карбид кальция продается абсолютно спокойно, правда, не во всех магазинах он имеется в наличии. Его стоит покупать, если он необходим для дела, а не для экспериментов, способных нанести непоправимые увечья коже.
Интересные факты
Карбид кальция был впервые получен известным химиком Эдмундом Дэви. Ученый получал его путем нагревания уксусного кальция. В результате получался карбид кальция, но это не все. Знаменитый химик заметил, что при взаимодействии с водой выделяется бесцветный взрывоопасный газ, не имеющий запаха. Так был открыт всем известный ацетилен (он же метан или двуглеродистый водород). Это было одним из великих открытий в сфере органической химии, а позже дало начало производству органических соединений, таких как каучук, смола, стирол.
Карбиды.
Карбиды представляют собой химические соединения металлов с углеродом. Карбиды – это широкий класс материалов, многие их которых имеют высокую температуру плавления, высокую твердость, как при нормальных, так и при повышенных температурах, жаростойкость к агрессивным средам и пр.
Свойства некоторых карбидов представлены в таблице 5.1. Таблица 5.1. Свойства карбидов.
Карбид
βMoC
γWC
TiC
Температура плавления, Т, °С
2522
2780
3067
Твердость,
HRA
74
80
93
По степени возрастания сродства к углероду металлы можно расположить в следующий ряд: Fe, Mn, Cr, Mo, W, V, Ti, Nb.
В зависимости от расположения атомов углерода в кристаллической решетке карбидов их разделяют на 3 основные группы:
1. Карбиды с кубической кристаллической решеткой (карбид титана TiC, карбид циркония ZrC и др.).
Атомы углерода располагаются в промежутках между атомами металлов, образуют фазы внедрения. Многие карбиды, имеющие кубическую решетку, обладают широкими областями гомогенности. Этим объясняется, что удаление ряда атомов углерода из решетки карбида не приводит к разрушению соединения и существенному изменению его свойств.
Например, в TiC содержание углерода может изменяться от 20 до 50% (атомарных) без значительного изменения вида и свойств кристаллической решетки. Однако появляется возможность замещения недостающих атомов углерода в карбиде другими атомами (кислорода, азота и др.).
2. Карбиды с гексагональной кристаллической решеткой (карбид вольфрама WC, карбид молибдена MoC и др.).
Многие свойства аналогичны карбидам с кубической решеткой. Однако кристаллическая решетка неустойчива при удалении из нее атомов углерода.
3. Карбиды со сложной структурой (карбид хрома CrC; карбид ниобия α — NbC и др.).
Атомы углерода расположены не изолированно один от другого, как это было в предыдущих группах, а образуют цепочки, пронизывающие решетку металлических атомов. Такие структуры часто называют ромбическими (орторомбическими — CrC; ромбоэдрическими — ВС).
При полном расплавлении многие высшие карбиды переходят в низшие. При этом углерод выделяется в форме графита:
(МеС)→ (МеС)+ С
Карбиды бора и кремния несмотря на высокую твердость не получили широкого распространения в покрытиях, так как при высоких температурах диссоциируют без расплавления.
При высоких температурах карбиды интенсивно окисляются. Температуры активного окисления приведены в таблице 5. 2.
Таблица 5.2. Температуры активного окисления карбидов.
Карбид | WC, MoС | ВС | CrС, CrС, CrС | TiC | |
Т, К | 900 | 1100 | 1300-1500 | 1400 | 1500 |
Невысокое сопротивление окислению у карбидов ванадия, ниобия, молибдена и вольфрама объясняется образованием на их поверхности легкоплавкой летучей оксидной пленки.
При окислении карбидов титана, циркония, кремния, хрома на поверхности образуется защитная пленка из прочных оксидов, затрудняющая окисление в глубине.
Чисто карбидные покрытия отличаются высокой хрупкостью, поэтому в покрытия, содержащие карбиды в качестве связки, вводят материалы, обладающие достаточно высокой пластичностью.
20 небезопасных разлечений из детства / Назад в СССР / Back in USSR
От автора: «Я не был каким-то отъявленным хулиганом, беспризорником или шпаной. Но, когда я вспоминаю, чем мы занимались во дворе, мне порой становится немного не по себе. Нашим умениям мог позавидовать заправский экстремист»Рогатки
Кто помнит самодельные рогатки? Они были двух видов: классические и шпоночные. Классические вырезались из толстой ветки орешника с развилкой, покупался широкий серый жгут в аптеке, доставался кусочек кожи (можно было втихомолку вырезать дома из дорожной сумки и свалить на сестру), и все скреплялось медной проволокой или синей изолентой.Брызгалки
Мастерилась «сикалка» из пустого флакона из-под шампуня или литровой пластиковой бутылки «Белизны». В пробке раскаленным на плите гвоздем делалось отверстие, и туда вставлялась половинка шариковой ручки без стержня. Все это герметизировалось мастикой или пластилином. Во флакон наливали воду (в первый раз дома, после — из трубы под балконом) и брызгали в соперника. Это было альтернативой дорогому и дефицитному водяному пистолету. Кстати, из «сикалки» было очень здорово утолять жажду.
Дротики
В игру дартс не играл только ленивый. Мы тоже в детстве любили кидать дротики. Да вот только их не продавали или стоили они немалых денег. Поэтому почти любой мальчишка в нашем дворе мог смастерить его сам. Дротик по своим полетным и втыкательным качествам получался не хуже заводского. Смотрите, как мы их делали:На улице делали еще дротики из сварочных электродов. Затачивали на бордюрном камне один конец, а к другому приматывали голубиные перья. Бросали в деревянные двери и деревья.
Ножички
По-моему, у каждого мальчишки в детстве был вот такой раскладной нож. Это всегда было предметом гордости. Его бережно хранили подальше от маминого взора и не часто выносили на улицу. Нож постоянно был в песке, помните? А все потому, что он являлся всего лишь инструментом для игры в «ножички».Вариантов игры было много, но чаще всего играли в «Земельку», «Танчики». У каждой игры была масса разновидностей. К примеру, «Земелька»: чертили круг, делили его поровну на количество участников. Каждый вставал на свой участок. Потом стоя втыкали нож в участок противника и отрезали от его земли по кусочку. «Заранился» (не воткнул) — ход переходил другому. И вот по одним правилам надо было все время стоять на своей земле до тех пор, пока можешь. По другим — стоять можно было за пределами, но в случае катастрофического уменьшения твоего участка противник предлагал тебе постоять три секунды на нем. Если не устоял — выбываешь. Стоять можно было даже на цыпочках одной ноги — главное, продержаться три секунды.
Бумеранг
Да-да, это сейчас запросто можно купить бумеранг любой формы в магазине. А в конце 80-х ничего подобного не продавали. Мы выходили из положения следующим способом: покупали в канцтоварах две 30-сантиметровые деревянные линейки, скручивали их крестом изолентой и потом дома над паром скручивали лопасти. Получался отменный бумеранг, который даже умел возвращаться! Им, опять же, пугали ворон и голубей. А еще запускали с девятого этажа, где я прожил все свое детство.Дымовушки
Только наше поколение знает, какая связь между детской неваляшкой или теннисным шариком и вот этим:Но мы-то знаем, что будет, если кусочки этой особой, магической пластмассы завернуть в фольгу или газету, поджечь и потушить. Сколько нервов потратили дяденьки в гаражах, когда с крыши к ним прилетало вот такое чудо.
Плевательная трубка
Еще одним неотъемлемым атрибутом мальчишки была металлическая трубка для плевания пластилиновыми или мастичными шариками. Достать такую трубку было очень непросто, и она высоко ценилась во дворе. Прямо на трубку лепился большой запас мастики или пластилина, от которого отщипывался кусочек и заряжался в трубку. Кроме морального ущерба, такой плевок ничего не наносил своей жертве. Позже трубку заменили на пустой стержень от гелевой ручки, а пластилин — на просо или гречку.Пороховушки
Добывали мы порох неподалеку от Заволжской свалки, что в районе Красного Яра, возле очистных. Доблестные военные с арсенала скидывали под открытое небо эти желтенькие штучки, которые мы и собирали. А однажды нам во двор завезли песок. Не просто песок, а с трубчатым порохом. Конечно, концентрация его была небольшой, но при желании можно было за 15 минут набрать горсточку пороха. Видимо, камазист решил не заморачиваться с песком и черпанул его в районе свалки. Поэтому ходить на свалку за добрый десяток километров нам уже не надо было — арсенал появился прямо под окнами.Карбид
Кто помнит волшебные камни со специфическим запахом, которые пузырятся в воде? Карбид — это радость для нашедшего его на весь день! Заботливые газосварщики вытряхивали его из своих баллонов прямо там, где работали. Часто во дворе дома. И в кучке бесполезной белой трухи обязательно отыскивалось несколько крепких камушков карбида кальция! При соединении с водой он вступал в реакцию и выделял замечательный газ — ацетилен. Замечателен он тем, что хорошо горит.В каком только виде не использовали карбид! И просто бросали в лужу, поджигая ее. И грели руки, сжимая карбид в ладошке, погруженной в лужу. И засовывали его в бутылки с водой, затыкая пробкой… Но самым эффективным использованием карбида была ручная пушка.
Брали пустой баллон из-под дезодоранта или дихлофоса, срезали ему горлышко, у дна проделывали дырочку, клали внутрь карбид, обильно плевали на него, затыкали все отверстия, трясли минуту, открывали и подносили горящую спичку к маленькой дырочке — залп!
Мне старший брат рассказывал, что в его детстве они свистнули целый баллон карбида и высыпали его в дренажный колодец с водой. Закрыли тяжелой крышкой с дырочкой и подождали полчасика. Потом один мальчик поднес спичку к дырке. Раздался такой взрыв, что выбило несколько стекол в соседнем доме, крышка взлетела вверх, ударив парня сначала по подбородку, а затем накрыв его немного при падении. Но самое страшное — он получил сильные ожоги лица, шрамы от которых остались навсегда — я видел его фото во взрослой жизни.
Свинец
Как много в этом слове для сердца детского слилось… И слилось в прямом смысле слова. Помните, как рыскали вдоль гаражей, обыскивали автосвалки в поисках старых аккумуляторов? Раскалывали их и добывали чистый свинец, выколачивали засохший электролит и крошили мягкий металл в консервную банку или в миску, разводили костер и дожидались, когда в банке засверкает жидкий металл.А потом заливали его в форму из глины и делали все, что душа пожелает. От кастетов до игрушек и брелоков. Это опасно, и можно отравиться, надышавшись парами свинца, тем более если плавить его дома.
Магний
Измельченный напильником в порошок магний мы смешивали в определенной пропорции с марганцовкой, которая стоила копейки в аптеке, и заворачивали в тугой бумажный пакет, обматывая еще клейкой лентой. Проделывали дырочку и прикручивали к ней спичку так, чтобы серная головка оказалась аккурат в дырочке. Получалось что-то вроде этого.Чиркали спичку о коробок и резко отбрасывали в сторону. Пакет с оглушительным шумом и яркой вспышкой взрывался.
Еще я любил устраивать с магнием разные опыты дома. К примеру, клал его в уксусную кислоту и собирал в баночку выделяющийся пузырьками водород. А потом спичкой этот водород поджигал. Он сгорал со звонким звуком. Или поджигал порошковый магний на кончике ножа и быстро кидал его в воду. Гидроксид магния в результате бурной реакции с горением возгонялся к потолку и падал оттуда белыми хлопьями, как снег. Кстати, никогда не пытайтесь тушить горящий магний или титан водой — будет взрыв водорода и кислорода.
Самострелы и пугачи
Из обычной палки или прищепки запросто собирался спичечный самострел или пугач. Стреляли они горящими спичками.
Шифер в костре
Думаю, вы легко вспомните, что происходит с шифером в костре. Правильно, ничего хорошего — он сильно стреляет. Кусками. Да порою так, что от первоначального костра мало что оставалось. Стреляющий шифер просто раскидывал его в стороны. На радость нам.Бомбочки
В детстве мы уже вовсю использовали презервативы. Только не по назначению. Те, кто жил повыше, периодически «купал» прохожих, сбрасывая на них огромные шары с водой, литра по три-четыре. Особо отмороженные добавляли туда марганцовку.Лампы и кинескопы
Грех было не разбить выброшенную на помойку лампу дневного света. Разбивались они с громким хлопком, если кинуть лампу на асфальт торцом. Об экологии тогда не думали. А вот эта находка на помойке была крайне редкой и всегда приносила огромнейшую радость мальчишкам.Бросали жребий, кто первым кинет кирпич в верхнюю лампу (лучевую пушку кинескопа). Она была самым уязвимым местом кинескопа. Когда лампа разбивалась — кинескоп из-за внутреннего вакуума коллапсировал внутрь с очень глухим хлопком, эхом отзывавшимся во дворах. Соседские мальчишки тотчас же сбегались посмотреть на это действо. Но чаще мы находили кинескопы уже с отбитой лампой.
Летающий болт
Более простым способом сделать «бух» была скрутка из двух болтов и гайки с привязанным ко всему этому пакетом в качестве стабилизатора. Я тоже делал такую штуку, но без пакета. Просто бросал на асфальт. И получил в итоге осколочное ранение пальца… В ЦГБ делали мини-операцию без ведома мамы. Она уже гораздо позже нашла спрятанную выписку из травмпункта об осколочном ранении. Был шок.Баллончики для сифона
Использованные баллончики для газировальных аппаратов (сифонов) тоже иногда шли в дело. Их начиняли серой от спичек и закрывали дырочку болтом. Потом адское устройство бросалось в костер. Надо сказать, что штука эта была самым опасным изобретением дворовых мальчишек. Однажды всех учеников нашей школы сняли с уроков и отправили на похороны шестиклассника, которому осколком такого баллончика повредило сонную артерию. Скорая не успела приехать. А другой товарищ остался без двух пальцев, когда обтачивал начиненный баллон на электрическом наждачном круге. Лично я никогда не делал такой баллон и другим категорически не советую.Дюбели
Думаю, наше поколение без труда объяснит связь этих предметов. Дюбель вколачивали кирпичом в асфальт, вынимали, крошили в дырку спички, вставляли дюбель и кидали сверху кирпич. Бух! И куска асфальта как не бывало. Спички стоили 1 копейку за коробок и свободно покупались в магазине.Гильзы
Пустые гильзы от патронов тоже шли в дело. Их начиняли серой от спичек, загибали горлышко — и в костер. Лично я сделал рацпредложение и заправлял гильзы бензином для зажигалок. Бахало не так сильно, зато эффектно. Вместо бензина можно было залить солярки, которая легко сливалась из гудронных коллайдеров.Патроны
Изредка у кого-то появлялись такие строительные патроны, которые заряжались в строительный пистолет для забивания дюбелей. Тоже шли в костер. Но интереснее было обматывать их толстой проволокой и, держа за длинный ее конец, стучать капсюлем об угол трансформаторной будки. Патрон бабахал и разворачивался «розочкой».У ребят, которые занимались биатлоном, дома иногда водились вот такие патроны от «мелкашки». Из этих просто вынимали порох, благо пуля легко вынималась плоскогубцами (идиоты же были).
Пистоны
У кого был револьвер, который стрелял такими пистонами? Но интереснее было чиркать по коричневым пятнам чем-то острым и смотреть, как они воспламеняются. Или еще интереснее: скатать рулон из полоски и шарахнуть по нему молотком. Звон в ушах на 10 минут был обеспечен.Пистолет
Все же было и легальное оружие заводского производства. Помните, чем он стрелял?Конденсаторы
В пятом классе школу захлестнуло повальное увлечение радиодеталями. Емкостные конденсаторы от телевизора (2000 мкФ, 100-300 В) заряжались от розетки 220 вольт и применялись в качестве электрошокера на товарищах.Детальки поменьше, типа резисторов и диодов, забивались учебником в розетку, что приводило к нормальному такому взрыву со снопом искр.
Мирные увлечения
Из мирных увлечений вспоминаю плетенки из системы и цветной проволоки. Находили кусок телефонного кабеля и дербанили его.
Черкаш на ботинке
Костер был постоянным спутником мальчишки. Можно было легко найти спичку, а вот с коробок с черкашом — не всегда. Выходили из положения таким образом: брали фильтр от сигареты, клали его на торец подошвы, поджигали и ждали, пока он немного расплавится. Потом резко прикладывали коробок коричневой стороной. Шершавая основа приклеивалась к ботинку. Таким образом «коробок» был всегда при себе. Правда, приходилось его периодически обновлять, так как мама отскребала его от обуви.Увеличительное стекло
Лупа считалась одним из наших главных сокровищ — с помощью нее можно было и жука разглядеть, и костер в солнечную погоду разжечь. Последняя функция использовалась намного чаще. Чем больше лупа, тем она продуктивнее в этом плане.Майские жуки
Искать майских жуков мы начинали уже в апреле. Шли в лес и копали их лопатой из земли. Майские жуки были очень ценны во дворе, пока были живы. Набивали их полные банки. И даже отличали их по цвету головы: красные — пожарники, черные — рабочие. Были еще с зеленоватым оттенком — пограничники. Длинные усы — самец, короткие — самка. Как-то во дворе прошел слух, что в аптеке принимают за деньги надкрылки жуков. Дальше продолжать не буду — это можно было назвать геноцидом. Крылья в итоге не приняли.Карбид Википедия
Карби́ды — соединения металлов и неметаллов с углеродом. Традиционно к карбидам относят соединения, где углерод имеет бо́льшую электроотрицательность, чем второй элемент (таким образом из карбидов исключаются такие соединения углерода, как оксиды, галогениды и т. п.)
Свойства
Карбиды — тугоплавкие твёрдые вещества. Они нелетучи и нерастворимы ни в одном из известных растворителей. Карбиды бора и кремния (В4С и SiC), титана, вольфрама, циркония (TiC, WC и ZrC соответственно) обладают высокой твёрдостью, жаростойкостью, химической инертностью.
Применение
Карбиды применяют в производстве чугунов и сталей, керамики, различных сплавов, как абразивные и шлифующие материалы, как восстановители, раскислители, катализаторы и др. WC и TiC входят в состав твёрдых сплавов, из которых готовят режущий инструмент; карбид кальция СаС2 используют для получения ацетилена; из карбида кремния SiC (карборунд) готовят шлифовальные круги и другие абразивы; карбид железа Fe3C (цементит) входит в состав чугунов и сталей, из карбида вольфрама и карбида хрома производят порошки, используемые при газотермическом напылении.
Разновидности
Карбиды могут быть образованы разными органическими соединениями, а могут не иметь аналогов среди органических веществ. Есть, например, ацетилениды, метаниды и другие.
Карбиды подразделяются на следующие виды:
- солеобразные (CaC2, Al4C3),
- ковалентные (карборунд SiC),
- металлоподобные (имеющие нестехиометрический состав, например, цементит (Fe3C)).
Солеобразные карбиды обычно разлагаются водой и кислотами с выделением углеводородов (некоторые очень бурно, например, карбиды натрия, калия, цезия). Ковалентные карбиды обычно химически инертны. Металлоподобные карбиды имеют промежуточную химическую активность.
Метаниды
Метаниды — ионные карбиды, являющиеся производными метана[1]. В воде или разбавленных кислотах разлагаются с образованием метана[1][2]. Примерами метанидов являются карбид алюминия (Al4C3), карбид бериллия (Be2C)[1] и карбид магния (Mg2C)[3]. В чистом виде бесцветны и прозрачны[2].
Ацетилениды
Ацетилениды — ионные карбиды, являющиеся производными ацетилена (этина). Активно гидролизуются с образованием ацетилена, наибольшее практическое значение имеет карбид (ацетиленид) кальция CaC2.
См. также
Примечания
Литература
- Косолапова Т. Я. Карбиды. М., 1968;
- Самсонов Г. В., Косолапова Т. Я., Домасевич Л. Т. Свойства, методы получения и области применения тугоплавких карбидов и сплавов на их основе. Киев, 1974;
- Высокотемпературные карбиды. Киев, 1975;
- Карбиды и сплавы на их основе. Киев, 1976
Ссылки
Карбиды и цены на них
Карбиды
Карбидами называют бинарные химические вещества, в которых углерод связан с металлами или некоторыми неметаллами – кремнием, бором. Их еще называют углеродистыми соединениями. Среди карбидов выделяют группы солеобразных, ковалентных и металлоподобных.
Солеобразные образуют более активные металлы и редкоземы, ковалентные бор и кремний, металлоподобные – тяжелые неактивные металлы. В металлоподобных карбидах может быть разное соотношение атомов углерода и металла, не связанное с валентностью. Их еще называют карбиды внедрения.
Получают карбиды электролизом, газофазным осаждением, с помощью реакций науглероживания металлов или их оксидов чистым углеродом, углекислым или угарным газом. Выпускают их в виде порошков или отливок и соответственно формы выпуска делят на спеченные и литые.
Изредка карбиды встречаются в природе. Например, карборунд, или карбид кремния. Но его находят только в составе метеоритов.
Уникальные свойства карбидов
Металлоподобные карбиды ценятся за химическую инертность, термостойкость, прочность. По твердости карбиды кремния, бора, циркония, молибдена, титана, тантала близки к корунду. Углеродистый вольфрам чуть уступает алмазу и равноценен корунду – из 10 максимальных баллов 9 по шкале твердости Мооса.
Карбиды малоактивных металлов почти не растворяются даже в самых агрессивных кислотах. Благодаря химической инертности эти карбиды почти не подвержены коррозии. Углеродистые соединения малоактивных металлов не разлагаются при самых высоких температурах. Большинство металлоподобных карбидов превосходит по тугоплавкости чистые металлы. Рекордсмены по этому показателю – углеродистые гафний и тантал с температурами плавления 3982°С и 3986°С.
Карбиды активных и среднеактивных металлов, некоторых неметаллов взаимодействуют с водой. Некоторые при обычных условиях с выделением энергии, даже с взрывом, как карбид кальция. А чтобы карбид кремния прореагировал с водой, ее пары надо нагреть до 1850°С. Реакциями карбидов с водой получают разные углеводороды. Например, из карбида алюминия – метан.
Для чего применяют карбиды
Из солеобразных карбидов делают каталитические, восстановительные и раскислительные составы для промышленного синтеза. Также из них получают углеводородную газовую смесь. По преобладанию одного или другого углеводорода в этой газовой смеси солеобразные карбиды делятся на ацетилениды и метаниды.
Метанидами считаются карбиды бериллия, алюминия, магния. Из них получают метан. Главный ацетиленид – карбид кальция. Ацетилен из него производят в специальных генераторах. Еще к ацетиленидам относят карбиды натрия и калия.
Из углеродистых бора и кремния делают нагревательные элементы, огнеупоры, абразивные полировально-шлифовальные круги для обработки поверхности металлических материалов и изделий. И карбида кремния производят полупроводники для транзисторов, светодиодов и разрядников, его используют в пескоструйной обработке и водоструйной резке. Карборунд используют для выпуска наждачной бумаги, композитной брони, бронежилетов, дисковых тормозов, дизельных фильтров. Карбид бора служит поглотителем нейтронов в атомных реакторах.
Металлоподобными карбидами молибдена, хрома и железа в порошковой форме цементируют поверхность изделий из чугуна и стали. Из углеродистых ванадия, тантала, титана и вольфрама создают сплавы для термостойкого покрытия деталей электротехнического оборудования. Также эти сверхтвердые сплавы нужны для породоразрушающих буров и металлорежущих инструментов.
Тонкое вольфрамокарбидное покрытие существенно замедляет износ деталей, не дает образоваться окалине при нагреве. Наносят на детали углеродистый вольфрам путем плазменного напыления.
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 подразумеваем под режущими инструментами?
Сначала 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: все они изменяют форму предметов, разрезая и производя стружку.
Как вы уже знаете, режущие инструменты — это инструменты, которые разрезают предметы для получения 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 промышленном мире.
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 выливается 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 твердого сплава 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 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 резки.
1. ТОКАРНЫЙ
Внешний держатель и внутренняя расточная оправка позволяют получать 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, при котором выполняется фрезерование уступов и т. д. Режимы обработки с использованием торцевых и концевых фрез называются фрезерными операциями, и его основной характеристикой является вращение инструментов. 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; токарная, фрезерная и сверлильная. 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.
Что такое карбид кальция? (с иллюстрациями)
Карбид кальция — это химическое соединение, содержащее кальций и карбид, с химической формулой CaC 2 . Чистый карбид кальция бесцветен, но большая часть материала производится промышленным способом, и он несколько загрязнен, что придает ему черный или серовато-белый цвет, в зависимости от качества.Основное применение этого вещества — производство горючего газа ацетилена.
Карбидные лампы до сих пор иногда используются при исследовании пещер.Карбид кальция необходимо производить в промышленных масштабах, поскольку он не встречается в больших количествах в природе.Для производства материала необходимы очень высокие температуры, порядка 3630 градусов по Фаренгейту (2000 градусов Цельсия). Он производится в печи, называемой дуговой электропечи, которая может достигать более высоких температур, чем те, которые получаются при простом сжигании. Основной химический процесс, используемый для изготовления материала, не изменился с момента его открытия в 1888 году.
Карбид кальция является предшественником ацетилена, который часто используется в качестве топлива для резки и сварки металла.Когда карбид кальция любого сорта вступает в контакт с водой, немедленно начинается химическая реакция, в результате которой образуются два новых соединения, одно из которых — ацетилен, очень полезный горючий газ. Такие страны, как Китай, используют большие количества ацетилена в качестве промышленного топлива, главным образом потому, что его дешевле производить и использовать внутри страны, чем импортировать нефть для той же цели.Как ни странно, ацетилен также можно использовать для ускорения созревания фруктов, так же как и этилен.
Карбид кальция также используется в производстве некоторых видов удобрений. Цианамид кальция является одним из них и образуется, когда карбид кальция реагирует с азотом при высоких температурах.Некоторые процессы производства стали также требуют использования этого материала.
Одно из первых применений этого материала было в устройстве, называемом карбидной лампой. Это был тип лампы, в которой использовалось преимущество того факта, что вода и карбид кальция взаимодействуют вместе с образованием ацетилена.Эти лампы использовались в шахтах с конца 19 века. Открытое пламя, возникающее при горении ацетилена в лампе, исключало его использование в угольных шахтах, но добытчики олова, меди и сланца смогли извлечь выгоду из его использования.
Карбидные лампы также использовались в качестве маяков и даже в качестве фар в автомобилях и велосипедах.Сегодня их использование редко и в основном ограничивается охотой и исследованием пещер, и даже здесь обычно доступны лучшие варианты освещения. Важно помнить, что ацетилен, образующийся при контакте карбида кальция с водой, является легковоспламеняющимся и потенциально взрывоопасным газом, поэтому следует принимать соответствующие меры безопасности.
7 Факты о карбидных заусенцах | Доступен широкий ассортимент
Что такое заусенцы?
Твердосплавные роторные заусенцы, часто называемые ротационными напильниками или головками для шлифовальных машин, используются для резки, формовки и шлифования, а также для удаления острых кромок, заусенцев и лишнего материала (удаления заусенцев).
Полезные примечания: Для сверления отверстий в твердых металлах вам понадобятся твердосплавные микродрели или твердосплавные сверла с прямым хвостовиком. Для нарезания пазов, фрезерования, профилирования, контурной обработки, растачивания и развертывания вы должны использовать твердосплавную концевую фрезу, твердосплавное сверло для пазов или твердосплавный фрезер. Для резки и придания формы камню или стеклу можно использовать алмазный бор.
1. Твердосплавные заусенцы можно использовать для многих материалов
Биты для штамповки можно использовать для обработки множества материалов: металлов, включая сталь, алюминий и чугун, всех видов дерева, акрила, стекловолокна и пластмасс.Твердосплавные борфрезы также идеально подходят для обработки более мягких металлов, таких как золото, платина и серебро, поскольку они служат долго без сколов и трещин.
- Сталь, углеродистая сталь и нержавеющая сталь
- Чугун
- Алюминий
- Титан
- Кобальт
- Никель
- Золото, платина и серебро
- Керамика
- Стекловолокно
- Пластик, углеродное волокно , Пластмасса, армированная стекловолокном (GRP)
- Латунь, медь и бронза
- Цинк
- Дерево
Для определенных материалов лучше всего подходят различные виды твердосплавных фрез.
В чем вы используете твердосплавные фрезы (головки для шлифовальных машин)?
Да, ключ кроется в названии … В идеале твердосплавные фрезы используются в пневматических инструментах, например, в шлифовальных машинах, пневматических вращающихся инструментах и высокоскоростных граверах. Микродвигатели, подвесные сверла, гибкие валы и ротационные инструменты для любителей, такие как Dremel.
Полезное примечание: Всегда используйте прямой наконечник (без колебаний)
Кто использует твердосплавные борфрезы?
Твердосплавные борфрезы широко используются в металлообработке, производстве инструментов, машиностроении, модельном машиностроении, резьбе по дереву, изготовлении ювелирных изделий, сварке, снятии фаски, литье, удалении заусенцев, шлифовании, перфорации головки цилиндров и лепке.
Они используются в аэрокосмической, автомобильной, стоматологической, металлообрабатывающей и кузнечной промышленности; чтобы назвать лишь некоторые из них.
Ознакомьтесь с полным ассортиментом твердосплавных роторных фрез
2. Твердосплавные фрезы обычно бывают двухрезовыми; Одинарная и двойная резка (алмазная резка)
Одинарная резка (одна канавка) Твердосплавные борфрезы имеют правую (верхнюю) спиральную канавку. Они, как правило, используются с нержавеющей сталью, закаленной сталью, медью, чугуном и черными металлами и быстро удаляют материал.Используется для удаления тяжелых материалов, фрезерования, удаления заусенцев и очистки.
- Сильное удаление материала
- Фрезерование
- Удаление заусенцев
- Очистка
- Создает длинную стружку
Двойная резка Фрезы с твердым сплавом обычно используются для обработки черных и цветных металлов, алюминия, мягкой стали, а также для все неметаллические материалы, такие как пластмассы и дерево. У них больше режущих кромок, и они быстрее удаляют материал. Это самые популярные сокращения, которые помогут вам в большинстве приложений.
Двойная резка иногда называется Diamond Cut или Cross Cut (2 канавки пересекают друг друга). Они оставят более гладкую поверхность, чем одиночный разрез, из-за образования более мелких стружек при срезании материала. Используется для съема материала средней плотности, снятия заусенцев, чистовой обработки и очистки.
- Средне-легкое удаление материала
- Удаление заусенцев
- Чистовая обработка
- Очистка
- Гладкая отделка
- Создает небольшие сколы
На изображении ниже показаны двойная резка, одинарная резка и снова двойная резка или алмазная резка .
Размеры хвостовика ваших твердосплавных фрез:
Хвостовик — это крепление фрезы, которое подходит к вращающемуся инструменту, шлифовальному станку, микромотору и т. Д .; Итак, чтобы было понятно, это конец, противоположный рабочей части инструмента. Обычно они имеют следующие размеры хвостовиков:
- 1,6 мм или 1/16 дюйма
- 2,35 мм или 3/32 дюйма
- 3 мм или 1/8 дюйма
- 6 мм или 1/4 дюйма
3. Различные формы карбидных заусенцев и способы их использования
Принятие решения о том, какую форму использовать, будет зависеть от профиля или резания, которые вы хотите получить.
Эти боры различной формы можно использовать во многих укромных уголках и трещинах, создавая интересные профили.
Твердосплавные шаровые фрезы
Используйте твердосплавные борфрезы шариковой или сферической формы для создания вогнутых надрезов в материале или для придания формы и углубления в области. Маленькие твердосплавные фрезы диаметром от 0,5 мм идеально подходят для сложных резьбовых работ. Многие резчики по дереву, резчики по камню и граверы по металлу используют эти твердосплавные фрезы в дрели, микромоторе или высокоскоростном наконечнике.Как мы упоминали ранее, убедитесь, что используете наконечник, который работает правильно, то есть без колебаний.
См. Наш полный ассортимент карбидных шаровых фрез
Твердосплавные борфрезы
Используется для закругления кромок и выполнения вогнутых надрезов. Используйте острый конец для резки труднодоступных участков и контуров с острыми углами.
Твердосплавные фрезы с перевернутым конусом
Используйте карбид вольфрама с перевернутым конусом для выполнения V-образных надрезов и снятия фаски с задней стороны.
Твердосплавный заостренный конус и твердосплавные фрезы с круглым или сферическим носом
Подходит для скругленных краев и обработки поверхности в труднодоступных местах или узких и узких углах и контурах.Круглый или сферический конус часто называют конусообразным.
Заусенцы цилиндров. Круглый нос / сферический наконечник / торцевая резка
Выберите цилиндр для торцевой резки (с режущей кромкой на конце) для чистовой обработки контура. Цилиндр без торца (плоский на конце и без режущей кромки) для чистовой обработки контура и под прямым углом или с круглым или сферическим концом, который представляет собой твердосплавный бор с цилиндрической формой, но с закругленной головкой.
Ознакомьтесь с полным ассортиментом твердосплавных цилиндрических боров
Овальные боры
Пламенные боры
Сплюснутый сфероид
Боров в форме колеса с гладкой вершиной, закругленными краями и рифлеными сторонами.Отлично подходит для работы с каналами и формирования.
Фрезы с зенковкой
Выберите фрезы с зенковкой под углом 60 или 90 градусов, иногда называемые твердосплавными коническими фрезами. Они идеально подходят для снятия фаски, растачивания, снятия фасок и для обработки остроугольных участков вашей работы.
Ознакомьтесь с полным ассортиментом твердосплавных фрез с зенковкой
Набор твердосплавных заусенцев
Небольшие проекты резьбы со сложной детализацией часто требуют нескольких заусенцев разной формы, и здесь вам пригодится набор твердосплавных фрез.
«Мне нравится меньшая версия и диапазон вершин в этом наборе твердосплавных борфрезов. Я работаю с Whitby Jet, который составляет 3-4 по шкале твердости Мооса. Этот материал является естественным органическим ископаемым и имеет время от времени в него входят другие минералы. Это могут быть зерна кальцита (так называемый шпат) или частицы пирита, оба из которых намного тверже, чем Jet. В этом заключаются преимущества остроты огранки и прекрасного разнообразия острия в них. хорошо работают твердосплавные борфрезы »- Хэл Редверс-Джонс.Центр наследия Whitby Jet.
4. С какой скоростью или числом оборотов в минуту следует использовать твердосплавные борфрезы?
Скорость, с которой вы используете твердосплавную фрезу в вращающемся инструменте или шлифовальном станке, будет зависеть от материала, на котором вы ее используете, и создаваемого контура, но можно с уверенностью сказать, что вам не нужно превышать скорость 35000 об / мин. . В таблице ниже указаны некоторые приблизительные скорости.
Полезное примечание: Если боры легко скалываются, это может быть связано с слишком низкой скоростью.Тем не менее, лучше всего начинать резку медленно, постепенно увеличивая скорость. Высокая скорость предотвратит засорение канавок жерновов.
| Диаметр заусенца | об / мин | |
| 1,6 мм или 1/16 дюйма | 25000 — 35000 | |
| или 3/330 17000 — 26000 | | |
| 3 мм или 1/8 дюйма | 17000 — 26000 | |
| 6 мм или 1/4 дюйма | 11000 — 16,500 | |
| 8000 — 12000 | | |
| 16 мм или 5/8″ | 7650 — 11 500 | |
Ознакомьтесь с полным ассортиментом заусенцев
Не прикладывайте слишком большое давление
Как и в случае со всеми сверлами и заусенцами, позвольте фрезу выполнять свою работу и прикладывайте только небольшое давление, иначе режущие кромки канавок будут выкрашиваться или становиться гладкими слишком быстро, что сокращает срок службы заусенцев .
6. Твердосплавные заусенцы тверже, чем заусенцы из быстрорежущей стали.
Твердосплавные заусенцы хорошего качества — это машинная шлифовка из твердого сплава особой марки. Из-за чрезвычайной твердости карбида вольфрама они могут использоваться для более сложных работ, чем HSS (быстрорежущая сталь).
Карбидные заусенцытакже лучше работают при более высоких температурах, чем HSS, поэтому вы можете использовать их в более горячем состоянии и дольше.
Заусенцы из быстрорежущей стали начинают размягчаться при более высоких температурах, поэтому твердый сплав всегда является лучшим выбором для долговременной работы.
Каковы преимущества заусенцев из карбида вольфрама?
- Длительный срок службы
- Использование для длительных производственных циклов
- Высокий съем материала
- Идеально для обработки многих твердых и вязких материалов
- Идеально для удаления заусенцев, чистовой обработки, резьбы, придания формы и сглаживания сварных швов, пресс-форм, штампов и поковок
7.Держите твердосплавный заусенец в движении
При использовании бита для шлифовального станка старайтесь не оставлять его неподвижным слишком долго, так как это предотвратит врезание заусенца в материал и появление неприглядных следов и шероховатости.
Завершите работу движением «вверх» для более плавного завершения работы.
Полезное примечание: Использование твердосплавной фрезы на мягком чугуне — отличный способ избавиться от засорения.
Я надеюсь, что теперь вы лучше осведомлены о том, как следует использовать твердосплавные фрезы, почему вы должны их использовать и на чем их следует использовать.
Для резьбы по камню вам понадобятся алмазные боры.
Stay Safe:
- Всегда следите за тем, чтобы хвостовик фрезы был хорошо вставлен в цангу и был плотно зажат
- Держите давление слабым и продолжайте движение бора, сначала сосредотачиваясь на самом высоком материале. рабочий стол
- Не зацепите и не засовывайте фрезу в работу
- Надевайте как минимум средства защиты глаз, но лучше использовать полный экран для лица
Покупка твердосплавных боров
Eternal Tools предлагает хороший выбор премиум-класса качественные твердосплавные фрезы, которые вы можете приобрести в их интернет-магазине.Для получения большего количества или необычной формы свяжитесь с ними.
Ознакомьтесь с полным ассортиментом твердосплавных и алмазных борфрезов
Какое сырье используется для изготовления оборудования в вычислительных устройствах? > ENGINEERING.com
Вы когда-нибудь задумывались, сколько компьютеров и вычислительных устройств существует в мире? По данным Gartner Research, по состоянию на 2007 год в мире насчитывалось 2 миллиарда ПК. И эта цифра не включает карманные устройства, такие как планшеты и смартфоны. Если вы продвинетесь вперед на 7 лет, до 2014 года, количество подключенных компьютерных устройств впервые в истории превысило мировое население.По данным GSMA Intelligence, количество используемых вычислительных устройств продолжает расти и по сей день, и их количество, по оценкам, составляет около 8,5 миллиардов.
Итак, компьютеров и смартфонов больше, чем людей на этой планете. Это означает, что количество аппаратных компонентов намного больше. И они сделаны из самых разных материалов, включая различные металлы, пластмассы и сплавы. Но что они собой представляют? Откуда они? Редкое ли сырье? Заканчиваются ли важные материалы? (Изображение любезно предоставлено Lifehacker.)
Сырье, из которого изготавливаются компоненты оборудования, которые затем собираются в огромное количество устройств компьютерной электроники (смартфоны, ноутбуки, ПК, планшеты, рабочие станции), составляет самую сложную и сложную систему цепочки поставок в истории человечества. В этом посте будут рассмотрены некоторые из основных компонентов аппаратного обеспечения компьютерной электроники, а также прослежены материалы и процессы, используемые для их производства, но для того, чтобы охватить все во всех подробностях, потребуется огромный том.
Сырье начинается с кварцевого песка
Начнем с очевидного — диоксид кремния, который добывают на земле в виде кварцевого песка или кварца в таких местах, как мыс Лесть в Австралии. Он является одним из самых распространенных элементов на Земле и используется в огромном количестве продуктов: это один из трех ключевых ингредиентов в железобетоне (используется в большинстве глобальных строительных проектов), он используется для производства стекла, химического производства, металла. производство, краски и покрытия, производство воды, в качестве проппанта (фракционного песка) для добычи нефти и газа, для солнечных панелей и компьютерной электроники.
От песка до микрочипов и карт памяти: интегральные схемы ЦП, графических процессоров и ОЗУ
Кремний получают из кварцита, который добывают на Земле в различных местах и с различной степенью чистоты. Кварц плавится и кристаллизируется из затравочных кристаллов, вытягивается в длинный цилиндр и разрезается алмазной пилой на пластины, которые распределяются по различным фабрикам (фабрикам) для изготовления различных компьютерных компонентов, в том числе для изготовления памяти SSD (упоминается в начало этого поста).
Внутри чистой комнаты Intel, где микропроцессоры собираются и проверяются в чистых помещениях, где требуется степень санитарии в тысячу раз больше, чем в операционной. (Изображение любезно предоставлено Intel.)
Кремний высокой чистоты сначала погружают в перекись водорода и серную кислоту, чтобы очистить пластины. Затем его омывают деионизированной водой и серной кислотой для удаления твердых частиц. После второй ванны оксидный слой удаляют деионизированной водой и плавиковой кислотой.Наконец, пластину последний раз промывают соляной кислотой, перекисью водорода и деионизированной водой.
Кремний высокой чистоты сначала обрабатывают перекисью водорода и серной кислотой для очистки пластин. Затем его омывают деионизированной водой и серной кислотой для удаления твердых частиц. После второй ванны оксидный слой удаляют деионизированной водой и плавиковой кислотой. Наконец, пластину последний раз промывают соляной кислотой, перекисью водорода и деионизированной водой.(Изображение любезно предоставлено Open Air Publishing.)
Чтобы повысить производительность своих процессоров, IBM и Intel начали использовать гафний, редкий металл, который также используется в стержнях управления ядерных реакторов, которые используются для управления скоростью деления урана и плутония.
Гафний гораздо реже золота, но золото дороже. Если элемент имеет более промышленное применение (а также ценится в ювелирных изделиях), он стоит дороже. В вычислительных устройствах золото используется в небольших количествах для покрытия контактных площадок и контактов процессоров.(Изображение любезно предоставлено Теодором Греем.)
Большинство людей думают, что количество транзисторов, нанесенных на каждый микрочип (ЦП), удвоилось примерно за 18 месяцев, как описано в Законе Мура, обеспечивая неоценимые показатели, которые стимулировали революцию персональных компьютеров и смартфонов. Люди вряд ли знают, что электрические свойства кремния полупроводниковые. Однако, когда кремний легирован небольшим количеством определенных элементов, его проводимость резко возрастает.
Чистый кремний (только один из каждых 10 миллиардов атомов может быть примесью) служит подложкой для большинства интегральных схем, таких как крупный план, изображенный выше.Диоксид кремния составляет как изоляторы, так и диэлектрический материал для конденсаторов интегральной схемы. Допанты включают фосфор, мышьяк, галлий и бор. Алюминиевые или золотые тонкие проволочные выводы соединяют микросхему интегральной схемы с монтажным корпусом, который изготовлен из различных материалов, таких как керамика или пластик. (Изображение любезно предоставлено Intel.)
Графические процессорыпредставляют собой кремниевые слои, состоящие из танталовых и палладиевых транзисторов и конденсаторов для лучшего хранения на меньшем чипе, который, пожалуй, является наиболее интересным из материалов, используемых для графического процессора, а карты оперативной памяти сделаны из ошеломляющего набора химических веществ и меди, бора. , кобальт, вольфрам, для начала.
Графические процессоры, такие как новый NVIDIA Quadro RTX 6000, состоят из кремниевых слоев с танталовыми и палладиевыми транзисторами и конденсаторами для лучшего хранения на меньшем чипе, который, пожалуй, является самым интересным из материалов, используемых для графического процессора, а карты памяти сделаны из ошеломляющего массива химикатов и меди, бора, кобальта, вольфрама, для начала. В это сложное оборудование входит еще много элементов. (Изображение предоставлено NVIDIA).
Персональные компьютеры, рабочие станции и ноутбуки сделаны из материалов, аналогичных смартфонам (в конце концов, смартфон — это всего лишь миниатюрный компьютер), из множества пластиков, сплавов, металлов и других материалов.Хотя материалы, используемые для производства компьютеров такого типа, сильно различаются, существует много общих элементов, включая медь, золото, алюминий, цинк, железо и никель.
По данным разбивки, проведенной консультантом по горнодобывающей промышленности Дэвидом Мишо в 2017 году, общая стоимость сырья в iPhone 6 составляет 1,03 доллара США (изображение любезно предоставлено 911 Metallurgist).
Материалы жесткого диска
SSD
Твердотельные накопители (SSD)начинаются с кремниевых пластин, распространяемых на «фабрики» (фабрики), построенные специально для производства памяти SSD.После процесса очистки кремниевая пластина готова для флэш-памяти NAND (определенные материалы и процессы для производства флэш-памяти NAND надежно защищены режимами интеллектуальной собственности в компаниях, которые их проектируют, используют и обслуживают). Сотни триллионов транзисторов в Схемы протравливаются на печатной плате с помощью гидроксида калия (также известного как едкий калий), покрываются фоторезистом и частично отверждаются.
Твердотельные накопители, такие как новый твердотельный накопитель HP Z Turbo Drive PCIe SSD, представляют собой невероятно сложное оборудование, если вы пытаетесь свести каждый процесс и компонент к самым элементарным элементам и материалам.Используемый для новых рабочих станций HP Z, он помогает сократить время загрузки, ускорить вычисления и время отклика графики в различном программном обеспечении для проектирования продуктов. (Изображение любезно предоставлено HP.)
Каустический калий реагирует с кремнием, образуя оксидный слой диоксида кремния, который образует слой непроводящего материала, который отделяет другие слои схемы. Затем на микросхеме наносится больше проводящих слоев меди и алюминия.
Хотя вся эта работа выполняется для кремниевого чипа SSD, пластиковая печатная плата, сделанная из эпоксидно-полимерной пластины, армированной стеклом и нанесенной на печать медной проводкой, является наиболее распространенным материалом.
С помощью оловянного припоя и золотой проводки микросхемы флэш-памяти NAND, которые для защиты закрыты пластиковыми кожухами, подключаются к печатной плате, которая затем помещается в алюминиевый кожух. Кейс помещается в пластиковый пакет (изготовленный из пластикового полиэтилентерефталата) с антистатическими свойствами, который затем помещается в картонную коробку для транспортировки.
Материалы, используемые в микросхемах флэш-памяти NAND, являются интеллектуальной собственностью таких производителей, как Intel, Samsung, Toshiba и SanDisk, поэтому сложно выяснить более конкретно, какие материалы используются.
жестких дисков
Жесткий диск эволюционировал из формата DAT 1980-х годов, который считывал и записывал данные на магнитные носители. Магнитные диски используют магнитную ленту, которая представляет собой недорогую пластиковую пленку, наполненную оксидом железа, наполненную диоксидом хрома, но пластина жесткого диска — это простой диск, сделанный из металла.
Алюминий легкий и немагнитный, но не обладает необходимой твердостью для правильной работы. Вместо этого используется сплав алюминия и магния вместе с такими элементами, как кремний, медь и цинк.В чистом блюде пять или более веществ, которое очень быстро вращается. Поскольку головка чтения / записи будет находиться над ней на миллионные доли миллиметра, ее необходимо отполировать до идеальной ровной поверхности. Алюминиевые сплавы для жестких дисков нельзя полировать до необходимой степени, поэтому вместо них используется NiP, сплав никеля и фосфора. Никель ферромагнитен, фосфор в неметалле, но NiP в значительной степени инертен со всеми свойствами материала металла.
«Магнитомягкая подложка» жесткого диска, как ее называют, раньше делалась в основном из никеля, кобальта и железа.По мере роста спроса на складские мощности с годами эти металлы все чаще заменялись более редкими и дорогими металлами, платиной и рутением.
Рутений занимает 74 место из 90 природных элементов на этой планете с точки зрения дефицита, но он дешевле, чем платина, которая более ценна как катализатор в мировой химической промышленности и ее использование в качестве катализатора в автомобильная промышленность.
Рутений — красивый серебристый металлический элемент, изображенный здесь в газовой фазе.(Изображение любезно предоставлено Википедией.)
Хром, кобальт и платина — элементы, составляющие так называемый «настоящий записывающий слой» жесткого диска. Хром (когда он встречается в природных месторождениях) и платина представляют собой сочетание дорогого и редкого. Головка чтения / записи жесткого диска подключается к узлу рычага, который перемещается и получает доступ к дорожкам данных на пластине жесткого диска. На плече находится проволочная катушка, которая движется через магнитное поле, когда через нее проходит электрический ток. Магнит, который создает магнитное поле для проволочной катушки на плече, изготовлен из основного неодима, смешанного с бором и железом.Этот магнит поднимает вес в тысячу раз больше своего собственного.
Печатные платы (PCB)
Печатные платы, используемые в материнских платах, сделаны из изоляционного листового материала, покрытого слоями проводящих медных дорожек, которые также загибаются с обеих сторон. Медные дорожки соединяют компоненты, а изолирующий лист обеспечивает прочность материала печатной платы и защищает слои соединений от пересечения путей. Компоненты графических процессоров удерживаются алюминием и медью, а олово, золото, серебро и цинк используются для переключателей и соединений.Термопласт АБС или тканый стекловолоконный материал, скрепленный эпоксидной смолой, называемый FR-4, являются наиболее распространенными материалами, используемыми в платах для печатных плат, хотя АБС более предпочтителен, поскольку он более пригоден для вторичной переработки.
Резисторы
Электрические цепи из оксида рутения имеют более низкую электропроводность, чем другие металлы, поэтому они используются для резисторов.
Резисторы— это компоненты, которые сопротивляются прохождению различных электрических токов, что имеет решающее значение при проектировании и производстве компьютерного оборудования, а также во многих других формах электроники.
Металлические электроды, прикрепленные к каждому концу, изготовлены из металлического сплава, состоящего из платины, палладия и серебра. (Изображение любезно предоставлено Colourbox.)
Конденсаторы
Элемент тантал обладает необычными свойствами, благодаря которым он хорошо подходит для использования в конденсаторах. Это редкоземельный металл, также известный как «конфликтный материал», что означает, что его много в проблемных районах. В данном случае тантал добывается в Демократической Республике Конго в Африке.
Его в тысячу раз больше, чем рутения.
Конденсаторы пропускают переменный ток, блокируя постоянный ток. Эти крошечные электрические компоненты припаяны к материнской плате и изменяют напряжение постоянного тока, чтобы соответствовать другим компонентам, например, графическим картам или жестким дискам, а также они удерживают или хранят электрический заряд для использования в более позднее время. (Изображение любезно предоставлено Today’s Circuits.)
Припой
Припой, используемый в компьютерной электронике, примерно на 60 процентов состоит из олова и на 40 процентов свинца во всем мире, но он был запрещен в потребительских товарах Директивами Европейского Союза об отходах электрического и электронного оборудования (WEEE) и ограничении использования опасных веществ (RoHS), которые стали вступивший в силу в 2006 году.(Изображение любезно предоставлено компанией Alfatron.)
Сегодня, если припой не содержит свинца, и есть налоговые льготы для использования альтернатив в Соединенных Штатах (но это не запрещено законом), бессвинцовый припой изготавливается из комбинации этих металлов: меди, серебра, висмут, индий, цинк, сурьма и следы других металлов.
Итог
Хотя это заняло бы пространство энциклопедии, чтобы охватить все аппаратные компоненты, используемые в рабочих станциях, планшетах, смартфонах, ПК, ноутбуках, а также задокументировать их историю, сырье, используемое для их изготовления, происходит из 50 из наших 90 естественных элементы здесь, на Земле.А предложение некоторых, например гафния, быстро истощается.
Если вам интересно узнать больше о компонентах компьютерного оборудования и вы хотите запачкать руки, ознакомьтесь с проектами, подобными этому, на ProjectBoard.
Блок 5. Строительные материалы
Словарь
Недвижимость
Прочность,
Устойчивость к распаду
Преимущества и недостатки
Выпаривать
Возобновляемые природные ресурсы
Облицовки,
Мощение
Ширина, ширина —
Длина
Высота
Масса —
Размеры
Местный обычай
Crosswise,
продольно,
Глина —
Строительные материалы обладают разными свойствами.Они отличаются прочностью, прочностью, массой, огнестойкостью и стоимостью.
Дерево, древесина, кирпич, камень, бетон, металлы и пластмассы относятся к наиболее популярным строительным материалам, используемым в настоящее время. Все они имеют свои достоинства и недостатки, которые учитываются при проектировании конструкции.
Дерево — это естественно растущий материал. Он известен как самый старый строительный материал и до сих пор широко используется в различных целях. Древесина популярна, так как имеет небольшой вес и проста в обработке.Но его использование ограничено из-за недостатков: он легко горит и разлагается. Дерево с доисторических времен широко использовалось в качестве строительного материала. Древесина, как самый старый строительный материал, также известна как единственный естественный органический материал. Дерево прочное? Вряд ли, потому что в древесине всегда есть вода, которая снижает ее прочность. Но после резки древесины содержание воды начинает испаряться, и по мере уменьшения содержания воды прочность распиленной древесины и ее твердость начинают увеличиваться.Как известно, чем суше распиленная древесина, тем больше ее прочность и твердость.
Известно, что деревья растут естественным путем, что делает древесину постоянно возобновляемым природным ресурсом. Среди других преимуществ древесины — ее невысокая стоимость, малый вес и высокая технологичность. Но, как и любой другой строительный материал, у дерева есть свои недостатки. Основные из них следующие — он не огнестойкий, легко горит.
Среди других широко используемых строительных материалов — бетон, сталь, кирпич, камень и пластмассы.Все они различаются по своим свойствам и способам использования.
Что касается камня, то он также относится к старейшим строительным материалам. Среди его преимуществ — прочность, высокая теплоизоляция и огнестойкость.
Бетон — один из самых популярных строительных материалов. Его получают путем смешивания цемента, гравия, воды и песка в надлежащих количествах.
Кирпич — это древний строительный материал, который римляне производили и использовали для изготовления арок, облицовки, мощения и т. Д.Хотя в то время они были большего и меньшего размера, чем те, которые обычно используются в наши дни, они всегда делались из полукирпичей или двойных кирпичей, удваиваемых по длине, чтобы обеспечить скрепление, как будет объяснено ниже. Таким образом, их длина варьировалась от 7 до 22 дюймов.
В более позднее время кирпичи использовались для стен, облицовки, арок и мощения; и обычно их размеры теперь составляют около 9 дюймов в длину и 41 дюйм (или половину их длины) в ширину, так что два, уложенные крест-накрест, покрывают два, уложенные в продольном направлении.Их делают в высоту от 2 до 31 дюймов, в соответствии с местными обычаями или требованиями строительства. Они бывают множества различных качеств, видов и цветов, каждая из которых имеет свою особую природу, адаптированную для определенной цели или использования. Следует отметить, что качество кирпича зависит от глины, из которой он сделан, и от различных манипуляций с глиной.
Ответьте на вопросы.