Universitas Politeknik Tomsk Membuka Jalan dengan Produksi Karbida Tungsten Berbasis Limbah yang Hemat Biaya
Universitas Politeknik Tomsk Membuka Jalan dengan Produksi Karbida Tungsten Berbasis Limbah yang Hemat Biaya
Peneliti di Universitas Politeknik Tomsk (TPU) telah mengungkapkan proses baru yang menghasilkan karbida tungsten (WC) kelas tinggi dan bahan superkeras lainnya di luar ruang vakum. Teknik ini memanfaatkan limbah bor, alat, dan limbah WC lainnya sebagai bahan baku mentah, menawarkan alternatif yang lebih murah dan lebih ramah lingkungan dibandingkan metode konvensional. Temuan diterbitkan dalam jurnal peer-reviewed International Journal of Refractory Metals and Hard Materials.
Karbida tungsten (WC) adalah sumbu bor batang keras, alat potong, dan komponen tahan aus. Dengan konduktivitas listrik dan termal, kekuatan tekan, dan resistensi koresi yang meiping berlian, WC tidak dapat diganti dalam industri yang berkisar dari penerbangan hingga teknologi informasi.
Sektor industri sering menyebut karbit simen sebagai “gigi industri” karena peran kritisnya dalam aplikasi pertahanan modern, penerbangan, dan teknologi emerging.
Sejak tahun 1970-an peneliti menemukan bahwa hidrokarbon dapat mengalami hidrogenolisis pada WC, bahan ini telah diselidiki sebagai katalis bebas platinum untuk produksi hidrogen dari air. Struktur elektron permukaan WC meniru platinum, menyediakan aktivitas katalitik yang serambil menawarkan resistensi terhadap racunan yang superior dan biaya lebih rendah.
Terobosan TPU terletak dalam sintesis bubuk nanopowder karbida tungsten di bawah kondisi ambien. Dengan menggunakan elektroda grafit yang dibentuk khusus untuk menghasilkan plasma arc, tim menciptakan medium gas yang secara spontan mengisolasi tanpa kebutuhan ruang vakum. Inovasi ini secara dramatis menyederhanakan proses, mengurangi konsumsi energi, dan mengurangi biaya peralatan.
Alexander Pak, peneliti di Pusat Penelitian “Eco-Energy 4.0” TPU, menjelaskan: “Desain elektroda grafit kami memungkinkan kami menghasilkan plasma isolasi di udara, menghilangkan kebutuhan vakum dan mengurangi penggunaan energi satu orde besar.”
Metode ini juga menerima bor yang aus, bagian alat yang digunakan, dan limbah kaya WC lainnya sebagai prekursor sintesis, selaras dengan prinsip ekonomi lingkaran. Selain itu, proses ini dapat disesuaikan untuk sintesis bahan refraktori superkeras lainnya seperti karbida titanium, karbida silicone, dan karbida boron.
Tim TPU berencana untuk menyempurnakan teknik untuk penerapan komersial dan memperluas aplikasinya ke daur ulang limbah skala besar. Penelitian ini didanai oleh Yayasan Sains Rusia.
Kesimpulan
Terima kasih telah membaca. Untuk wawasan lebih lanjut tentang tungsten dan logam refraktori lainnya, kunjungi Advanced Refractory Metals (ARM).
Berkantor pusat di Lake Forest, California, ARM adalah pemasok global terkemuka dari logam dan legola refraktori berkualitas tinggi—termasuk tungsten, titanium, molibdenum, tantalum, renium, dan zirconium—dengan harga kompetitif.
