탄화 텅스텐

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

제조
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
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
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
탄화텅스텐은 상온에서 육방정계의 구조를 가지고, 고온에서는 입방정계가 된다.

용도
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 

탄화물
텅스텐 화합물
세라믹
초경재료