목차
제1장 서론
1.1 텅스텐 보라이드 개요
1.2 텅스텐 보라이드의 연구 배경 및 중요성
1.3 텅스텐 보라이드의 역사적 발전
1.4 텅스텐 보라이드 책의 구조 및 지침
제2장 텅스텐 보라이드의 화학적 및 물리적 특성
2.1 텅스텐 보라이드의 화학적 조성(WB, WB₂ , W₂B 등 )
2.2 텅스텐 보라이드의 결정구조 및 결합 특성
2.3 텅스텐 보라이드의 열역학 및 안정성
2.4 텅스텐 보라이드의 전기적 및 자기적 특성
2.5 텅스텐 보라이드의 기계적 성질(경도, 인성)
제3장 텅스텐 보라이드에 대한 이론적 연구
3.1 텅스텐 보라이드의 밀도 함수 이론(DFT) 분석
3.2 텅스텐 보라이드의 전자 구조 및 밴드 이론
3.3 텅스텐 보라이드의 표면 및 계면 특성
3.4 텅스텐 보라이드의 결함 및 도핑 효과
3.5 텅스텐 보라이드의 계산 시뮬레이션 응용
제4장 텅스텐 보라이드의 원료 및 자원
4.1 텅스텐 및 붕소 광물자원 텅스텐 붕화물 원료
4.2 텅스텐 붕화물 원료 정제 기술
4.3 텅스텐 보라이드 글로벌 공급망 및 지정학적 영향
4.4 텅스텐 보라이드 자원의 지속 가능성 및 대체물
제5장 텅스텐 보라이드의 제조 기술
5.1 텅스텐 보라이드의 고온 고상 합성
5.2 텅스텐 보라이드의 화학 기상 증착(CVD)
5.3 텅스텐 보라이드의 플라즈마 지원 합성
5.4 텅스텐 보라이드의 기계적 합금화 및 볼 밀링
5.5 텅스텐 보라이드 나노물질의 제조
5.6 텅스텐 보라이드의 공정 최적화 및 확장
제6장 텅스텐 보라이드의 품질관리 및 검사
6.1 텅스텐 보라이드의 화학성분 분석(ICP-MS, XRF)
6.2 텅스텐 보라이드의 결정구조 검출(XRD, TEM)
6.3 텅스텐 보라이드의 표면 형태 및 입자 크기 분석(SEM, AFM)
6.4 텅스텐 보라이드의 성능 시험(경도, 전도도)
6.5 텅스텐 보라이드의 품질 기준(ISO, GB/T)
제7장 경질코팅에 텅스텐 보라이드의 적용
7.1 텅스텐 보라이드 코팅의 성능 이점
7.2 절삭 공구에서의 텅스텐 보라이드 코팅 적용
7.3 금형에서의 텅스텐 보라이드 코팅 적용
7.4 텅스텐 보라이드 코팅의 제조 및 최적화
7.5 마모 및 부식 환경에서의 텅스텐 보라이드 코팅 성능
7.6 텅스텐 보라이드 코팅의 시장 및 미래 동향
8장 고온 재료에서의 텅스텐 보라이드의 응용
8.1 텅스텐 보라이드 항공우주 고온 부품
8.2 고온로 및 열 차단재에서의 텅스텐 보라이드의 적용
8.3 텅스텐 보라이드의 열전도도 및 열팽창 특성
8.4 고온 환경에서 텅스텐 보라이드의 산화 및 내식성
8.5 고온텅스텐보라이드 소재의 제조기술
8.6 텅스텐 보라이드 고온 재료의 응용 전망 및 과제
제9장 전자소자에서의 텅스텐 보라이드의 응용
9.1 전도성 필름에서의 텅스텐 보라이드의 적용
9.2 전극 재료에서의 텅스텐 보라이드의 적용
9.3 센서에서의 텅스텐 보라이드의 응용
9.4 반도체 소자에서 텅스텐 보라이드의 잠재력
9.5 텅스텐 보라이드 전자소자 제조 기술
9.6 텅스텐 보라이드 전자소자의 시장 및 개발 동향
제10장 텅스텐 보라이드의 촉매 및 화학적 응용
10.1 전기 촉매에서 텅스텐 보라이드의 응용
10.2 광촉매에서의 텅스텐 보라이드의 응용
10.3 화학 반응 촉매에서의 텅스텐 보라이드의 응용
10.4 텅스텐 보라이드 촉매의 표면 화학 및 활성 부위
10.5 텅스텐 보라이드 촉매의 제조 및 최적화
10.6 텅스텐 보라이드 촉매 응용의 산업적 전망 및 과제
제11장 텅스텐 보라이드의 생물학적 응용
11.1 생체 의료용 코팅에 텅스텐 보라이드의 적용
11.2 약물 전달에 있어서 텅스텐 보라이드 나노입자의 응용
11.3 바이오센서에서의 텅스텐 보라이드의 응용
11.4 텅스텐 보라이드의 생체적합성 및 안전성
11.5 텅스텐 보라이드 생체재료 제조 기술
11.6 텅스텐 보라이드의 생물의학적 응용에 대한 전망과 과제
제12장 텅스텐 보라이드의 에너지 응용
12.1 배터리 소재에 대한 텅스텐 보라이드의 응용
12.2 연료 전지에서의 텅스텐 보라이드의 응용
12.3 태양 전지에서의 텅스텐 보라이드의 응용
12.4 수소 저장 물질에서 텅스텐 보라이드의 잠재력
텅스텐 붕소화물 에너지 소재 제조 기술
12.6 텅스텐 보라이드 에너지 응용 분야의 시장 및 개발 동향
제13장 텅스텐 보라이드의 기계적 및 구조적 응용
13.1 내마모성 코팅에 텅스텐 보라이드의 적용
13.2 절삭 공구에서의 텅스텐 보라이드의 적용
13.3 구조용 복합재료에 텅스텐 보라이드의 적용
13.4 텅스텐 보라이드의 기계적 성질 및 미세 구조
13.5 텅스텐 보라이드 기계재료의 제조 기술
13.6 텅스텐 보라이드 기계적 응용 분야의 시장 및 개발 동향
제14장 텅스텐 보라이드의 산업화 및 시장 분석
14.1 텅스텐 보라이드의 글로벌 시장 개요
14.2 텅스텐 보라이드의 생산 비용 및 가격 분석
14.3 텅스텐 보라이드의 산업화 기술 및 대량 생산
14.4 주요 산업의 텅스텐 보라이드 시장 분포
14.5 텅스텐 보라이드 시장의 경쟁 및 대체 분석
14.6 텅스텐 보라이드 산업화의 미래 동향 및 정책 영향
제15장 텅스텐 보라이드에 대한 표준 및 규제 요건
15.1 텅스텐 보라이드 관련 국제 표준 개요
15.2 텅스텐 보라이드에 대한 환경 및 안전 규정
15.3 생물의학 분야에서 텅스텐 보라이드에 대한 규제 요건
15.4 텅스텐 보라이드의 시험 및 인증 절차
15.5 텅스텐 보라이드 표준화의 지역적 차이 분석
15.6 텅스텐 보라이드 규제 준수의 과제 및 미래 발전
제16장 텅스텐 보라이드의 환경 보호 및 지속 가능한 개발
16.1 텅스텐 보라이드 생산에 대한 환경 영향 평가
16.2 텅스텐 보라이드의 친환경 제조 기술
16.3 텅스텐 보라이드 폐기물 처리 및 재활용
16.4 지속 가능한 에너지에 대한 텅스텐 보라이드의 기여
16.5 텅스텐 보라이드의 탄소 발자국 및 배출 감소 전략
16.6 텅스텐 보라이드의 지속 가능한 개발을 위한 정책 및 시장 동인
제17장 텅스텐 보라이드의 지능화 및 디지털 기술 응용
17.1 텅스텐 보라이드 생산에서의 인공지능 최적화
17.2 스마트 센서에서의 텅스텐 보라이드의 응용
17.3 텅스텐 보라이드의 디지털 품질관리 기술
17.4 블록체인 추적성에서 텅스텐 보라이드의 잠재력
17.5 텅스텐 보라이드의 지능형 제조 사례 연구
지능화 및 디지털화의 미래 동향
제18장 텅스텐 보라이드의 미래 연구 방향 및 기술 전망
18.1 텅스텐 보라이드의 새로운 합성 방법 탐색
18.2 차세대 전자소자에서 텅스텐 보라이드의 잠재력
18.3 텅스텐 보라이드 촉매 및 에너지 기술의 획기적인 방향
18.4 생의학 분야에서 텅스텐 보라이드의 혁신적 응용
18.5 텅스텐 보라이드의 지능적이고 친환경적인 제조의 최전선
18.6 텅스텐 보라이드 연구의 글로벌 협력 및 기술적 과제
부록
부록 1: 텅스텐 보라이드 용어 및 약어
1.1 텅스텐 보라이드 관련 용어
1.2 텅스텐 보라이드 약어
부록 2: 텅스텐 보라이드 참고문헌
2.1 텅스텐 보라이드에 관한 학술 문헌
2.2 텅스텐 보라이드에 관한 특허 문헌
2.3 텅스텐 보라이드에 대한 표준 및 규정
부록 3: 텅스텐 보라이드의 데이터 시트
3.1 텅스텐 보라이드의 물리적 특성
3.2 텅스텐 보라이드의 생산 공정 매개변수
3.3 텅스텐 보라이드의 응용 성능 지수
제1장 텅스텐 보라이드 소개
텅스텐 보라이드 (예: WB, WB₂ , W₂B ) 는 고성능 전이 금속 보라이드의 한 유형입니다. 탁월한 경도(>30 GPa ) , 고온 안정성(>2000°C) 및 탁월한 화학적 불활성으로 인해 경질 코팅, 고온 재료, 전자 장치 및 신에너지 분야에서 광범위한 응용 잠재력을 보여주었습니다(7.1장, 9.1장). 이 장에서는 텅스텐 보라이드의 개요, 연구 배경 및 중요성, 역사적 발전 및 구조에 대해 자세히 설명하여 독자에게 포괄적인 서론적 관점을 제공하고 후속 장(2~17장)에서 심층적인 논의를 위한 기초를 마련합니다. 이 장의 내용은 텅스텐 보라이드의 생산 및 응용 분야에서 CTIA GROUP LTD의 기술적 축적을 결합하여 학술 연구, 산업 개발 및 정책 수립에 대한 참고 자료를 제공하는 것을 목표로 합니다.
1.1 텅스텐 보라이드 개요
(B ) 로 구성된 화합물의 한 종류입니다 . 일반적인 형태는 모노보라이드 (WB), 디보라이드(WB₂ ) 및 펜타보라이드 (W₂B ) 입니다 . 그 화학적 조성과 결정 구조는 독특한 물리적 및 화학적 특성을 부여합니다(2장, 2.1). 텅스텐 보라이드의 모스 경도는 다이아몬드(10)에 가까운 9.5에 도달할 수 있으며, 비커스 경도(HV)는 30~40 GPa 범위에 있으며 기존 의 초경합금(예: WC, ~20 GPa ) 을 훨씬 능가합니다 . 녹는점은 2600~2800°C로 높고 열전도도는 약 20~50 W /( m · K ) 로 고온 환경(예: 항공우주 부품, 8장, 8.1)에서 우수한 성능을 발휘합니다. 또한 텅스텐 보라이드의 전기 전도도(~10 ⁴ S/cm)와 화학적 안정성(산 및 알칼리 부식 저항성, pH 2–12)은 전극 재료 및 촉매 지지체에서의 적용을 뒷받침합니다(9장, 9.2장, 10장, 10.1장).
텅스텐 붕소화물의 결정 구조는 다양합니다. WB는 일반적으로 사방정계(공간군 Cmcm ) 이고, WB₂는 육방정계(P6₃/mmc)이며, W₂B는 정방정계(I4/mcm)입니다. 이러한 구조는 이방성 기계적 및 전기적 특성을 결정합니다(2.2장 참조). 예를 들어, WB₂의 c축 방향 압축 탄성률은 600 GPa 에 달할 수 있으며 , 이는 내마모성 코팅에 적합합니다(7.2장 참조). 텅스텐 붕소화물의 합성은 주로 고온 고상 반응(>1500°C), 화학 기상 증착(CVD) 또는 기계적 합금화(5.1–5.4장 참조)를 통해 이루어집니다. CTIA GROUP LTD는 플라스마 지원 기술(5.3장)을 사용하여 순도 99.9% 이상, 연간 생산 용량 500톤의 나노 스케일 WB₂ 분말(입자 크기 <50nm)을 효율적으로 생산합니다.
텅스텐 붕화물의 응용 분야는 기존 산업(예: 공구 코팅, 7장, 7.1절)부터 첨단 기술(예: 나노센서 , 10장, 10.3절)까지 다양합니다. 2024년 세계 텅스텐 붕화물 시장 규모는 약 2억 달러로 예상되며, 2030년에는 연평균 성장률 15%로 5억 달러에 도달할 것으로 예상됩니다(14장, 14.5절). CTIA GROUP LTD의 텅스텐 붕화물 제품은 항공우주 및 에너지 산업의 요구를 충족하는 경질 코팅 및 고온 소재에 널리 사용됩니다(8장, 8.1절, 9장, 9.4절). 그러나 텅스텐 보라이드의 독성(먼지 흡입은 폐 섬유증을 일으킬 수 있음, 13장, 13.1)과 높은 생산 비용(kg당 약 200달러, 14장, 14.2)으로 인해 추가 연구와 최적화가 여전히 필요합니다.
1.2 텅스텐 보라이드의 연구 배경 및 의의
텅스텐 붕소화물 연구는 특히 고온, 고압, 강한 부식과 같은 극한 환경에서의 응용을 위한 고성능 소재에 대한 수요에서 비롯되었습니다. 20세기 초, 초경합금(예: WC)이 내마모성 소재 시장을 장악했지만, 고온 성능이 제한적(<1000°C)이어서 전이 금속 붕소화물 연구가 촉진되었습니다(8장, 8.4). 텅스텐 붕소화물은 기존 세라믹(예: Al₂O₃ , SiC ) 및 금속 합금(예: Ni 기반 합금)은 높은 경도, 열적 안정성, 화학적 불활성으로 인해 널리 사용됩니다.
1.2.1 학술 연구 배경
텅스텐 붕소화물에 대한 이론 연구는 전자 구조와 기계적 특성에 초점을 맞춥니다(3장, 3.1–3.2). 밀도 함수 이론(DFT) 계산 결과, WB₂의 강력한 WB 공유 결합과 BB 네트워크는 WB₂의 경도를 초경 재료(예: c-BN)에 근접하게 만듭니다. 2024년에는 텅스텐 붕소화물 관련 SCI 논문 약 500편이 전 세계적으로 발표되었으며, 이 논문들은 도핑(예: Ti, Zr)이 경도와 내산화성에 미치는 영향에 초점을 맞췄습니다(3장, 3.4). CTIA GROUP LTD의 지원을 받는 본 연구실은 분자 동역학(MD) 시뮬레이션을 통해 WB 나노코팅 (~5 MPa·m¹/², 11장, 11.1)의 파괴인성을 최적화하여 산업 응용을 위한 이론적 기반을 제공했습니다.
1.2.2 산업적 응용의 중요성
산업에서 텅스텐 보라이드의 중요성은 다음에서 반영됩니다.
- 내마모성 코팅 : WB₂ 코팅(두께 2~ 5μm ) 은 절삭 공구의 마찰 계수가 <0.3이고 공구 수명을 50% 연장합니다(7.1장).
- 고온 재료 : WB는 2000°C에서 <1 mg/cm²·h의 산화 저항성을 갖고 있어 터빈 블레이드에 적합합니다(8.1장).
- 에너지 분야 : WB₂는 리튬 배터리의 음극으로 사용되며, 용량은 약 200 mAh /g이고 사이클 안정성은 1000회 이상입니다(9.2장 참조). CTIA GROUP LTD의 텅스텐 붕소화물 코팅 기술은 항공우주 부품에 적용되어 연간 생산량이 1억 위안을 넘습니다(14.3장 참조).
1.2.3 사회적 및 환경적 중요성
텅스텐 붕화물의 개발은 효율적인 자원 활용과 친환경 제조를 촉진합니다(16.4장). 높은 내구성은 재료 교체 빈도를 줄이고 탄소 배출량을 줄입니다(~0.5톤 CO₂/톤 코팅, 16.2장). CTIA GROUP LTD는 폐텅스텐 붕화물 분말을 재활용하고(재활용률 >30%) 텅스텐 채굴을 줄이기 위해 순환 경제 모델을 채택하고 있습니다(16.3장). 그러나 텅스텐 붕화물 분진의 잠재적 건강 위험(13.1장) 때문에 작업장 노출 한계(OEL)를 0.1mg/m³ 미만으로 유지하기 위해 CTIA GROUP LTD의 MSDS(13.6장)와 같은 엄격한 안전 규정이 필요합니다.
1.3 텅스텐 보라이드의 역사적 발전
텅스텐 붕소화물의 연구 및 응용은 기초 탐사에서 산업화로 발전해 왔습니다. 주요 이정표는 다음과 같습니다(표 1.3 참조).
- 1900–1950: 초기 발견
1910년, 텅스텐 분말과 붕소를 전기 아크로(>2000°C)에서 반응시켜 실험실에서 최초로 텅스텐 보라이드를 합성하여 WB와 W ₂ B의 존재를 확인했습니다. 1930 년대 에 X선 회절(XRD)을 통해 결정 구조가 밝혀졌고(2.2장), 이론적 토대가 마련되었습니다. - 1950–1980: 산업 탐험
1955년, 텅스텐 붕화물을 내마모성 코팅에 사용하려고 시도했지만, 합성 기술(수율 <50%)과 높은 비용(~ $500/kg)으로 인해 한계에 부딪혔습니다. 1970년에는 고온 고상 합성(5.1장)을 통해 WB₂의 대량 생산이 가능해졌고 , 경도 시험(HV~35 GPa ) 을 통해 WC보다 우수한 것으로 입증되었습니다. - 1980–2000: 기술 혁신
1985년에는 화학 기상 증착(CVD, 5장, 5.2)을 이용하여 두께 1–10μm , 마찰 계수 0.4의 WB 코팅을 제조했습니다. 1995년에는 기계적 합금화(5장, 5.4장)를 통해 나노텅스텐 붕소화물(입자 크기 <100nm)을 합성하여 나노기술의 응용을 열었습니다 (10장, 10.1장). - 2000–2020: 다각화된 응용 분야 2005년, WB₂는 180
mAh /g 용량의 리튬 배터리 전극(9.2장)에 사용되었습니다 . 2015년, CTIA GROUP LTD는 플라스마 보조 합성(5.3장)을 개발하여 나노 WB₂ (순도 >99.8%)를 생산했으며, 생산 비용은 kg당 200달러로 절감되었습니다. 2020년에는 텅스텐 붕소화물 센서(10.3장)가 NO₂ 검출률(<1 ppm)을 달성했습니다. - 2020–2025: 지능화 및 친환경화
2024년 CTIA GROUP LTD는 AI를 도입하여 텅스텐 붕소화물 생산을 최적화하고(17장, 17.5장), 수율을 20% 증가시키며, 에너지 소비를 15%(<500kWh/톤) 절감할 예정입니다. 2025년에는 텅스텐 붕소화물 MSDS(13장, 13.6장)를 REACH 및 GB/T 표준(15장, 15.2장)을 준수하도록 업데이트하여 글로벌 수출을 지원할 예정입니다.
Read more: 텅스텐 보라이드 백과사전
Customized R&D and Production of Tungsten, Molybdenum Products
Chinatungsten Online and CTIA GROUP LTD have been working in the tungsten industry for nearly 30 years, specializing in flexible customization of tungsten and molybdenum products worldwide, which are tungsten and molybdenum design, R&D, production, and overall solution integrators with high visibility and credibility worldwide.
Chinatungsten Online and CTIA GROUP LTD provide products mainly including: tungsten oxide products, such as tungstates such as APT/WO3; tungsten powder and tungsten carbide powder; tungsten metal products such as tungsten wire, tungsten ball, tungsten bar, tungsten electrode, etc.; high-density alloy products, such as dart rods, fishing sinkers, automotive tungsten crankshaft counterweights, mobile phones, clocks and watches, tungsten alloy shielding materials for radioactive medical equipment, etc.; tungsten silver and tungsten copper products for electronic appliances. Cemented carbide products include cutting tools such as cutting, grinding, milling, drilling, planing, wear-resistant parts, nozzles, spheres, anti-skid spikes, molds, structural parts, seals, bearings, high-pressure and high-temperature resistant cavities, top hammers, and other standard and customized high-hardness, high-strength, strong acid and alkali resistant high-performance products. Molybdenum products include molybdenum oxide, molybdenum powder, molybdenum and alloy sintering materials, molybdenum crucibles, molybdenum boats, TZM, TZC, molybdenum wires, molybdenum heating belts, molybdenum spouts, molybdenum copper, molybdenum tungsten alloys, molybdenum sputtering targets, sapphire single crystal furnace components, etc.
For more information about tungsten chemical products please visit the website: tungsten-powder.com
If you are interested in related products, please contact us:
Email: sales@chinatungsten.com
Tel: +86 592 5129696 / 86 592 5129595
