Карбид титана

Химическое соединение

Карбид титана Ti C представляет собой чрезвычайно твердый ( по шкале Мооса 9–9,5) тугоплавкий керамический материал, похожий на карбид вольфрама . Он имеет вид черного порошка с кристаллической структурой хлорида натрия ( гранецентрированной кубической ) .

В природе встречается в форме очень редкого минерала хамрабаевита ( Ti,V,Fe) C . Он был обнаружен в 1984 году на горе Арашан в Чаткальском районе ^СССР (современный Киргизия ), недалеко от границы с Узбекистаном. Минерал назван в честь Ибрагима Хамрабаевича Хамрабаева, директора управления геологии и геофизики Ташкента , Узбекистан . Его кристаллы, встречающиеся в природе, имеют размер от 0,1 до 0,3 мм.

Физические свойства

Карбид титана имеет модуль упругости около 400 ГПа и модуль сдвига 188 ГПа. ^[2]

Производство и механическая обработка

Сверла для инструментов без содержания вольфрама могут быть изготовлены из карбида титана в кермете с никель -кобальтовой матрицей , что повышает скорость резания, точность и гладкость заготовки. ^{[ нужна цитата ]}

Устойчивость к износу , коррозии и окислению карбидо - кобальтового материала можно повысить, добавив в карбид вольфрама 6–30 % карбида титана. При этом образуется твердый раствор , который более хрупкий и подвержен разрушению. ^{[ нужны разъяснения ]}

Карбид титана можно травить реактивно-ионным травлением .

Приложения

Карбид титана используется при изготовлении металлокерамики , которая часто используется для обработки стальных материалов на высоких скоростях резания. Он также используется в качестве стойкого к истиранию поверхностного покрытия металлических деталей, таких как насадки для инструментов и часовые механизмы. ^[3] Карбид титана также используется в качестве теплозащитного покрытия при входе космических кораблей в атмосферу . ^[4]

Алюминиевый сплав 7075 (АА7075) почти такой же прочный, как сталь, но весит втрое меньше. Использование тонких стержней AA7075 с наночастицами TiC позволяет сваривать более крупные детали из сплавов без трещин, вызванных расслоением фаз. ^[5]

Смотрите также

• Металлокарбоэдрин , семейство металлоуглеродных кластеров, включающих Ti ₈ C _12.

Рекомендации

1. Данн, Пит Дж (1985). «Новые названия минералов». Американский минералог . 70 : 1329–1335.
2. Чанг, Р; Грэм, Л. (1966). «Низкотемпературные упругие свойства ZrC и TiC». Журнал прикладной физики . 37 (10): 3778–3783. Бибкод : 1966JAP....37.3778C. дои : 10.1063/1.1707923.
3. Гупта, П.; Фанг, Ф.; Рубанов С.; Лохо, Т.; Ку, А.; Свифт, Н.; Фидлер, Х.; Левенёр, Дж.; Мурму, ПП; Марквиц, А.; Кеннеди, Дж. (2019). «Декоративные черные покрытия на титановых поверхностях на основе твердых двухслойных углеродных покрытий, синтезированных методом имплантации углерода». Технология поверхностей и покрытий . 358 : 386–393. doi :10.1016/j.surfcoat.2018.11.060. S2CID  139179067.
4. Сфорца, Паскуале М. (13 ноября 2015 г.). Принципы проектирования пилотируемых космических кораблей. Эльзевир. п. 406. ИСБН 9780124199767. Проверено 4 января 2017 г.
5. «Новый процесс сварки открывает возможности для использования ранее не поддающегося сварке легкого сплава» . newatlas.com . 13 февраля 2019 года . Проверено 18 февраля 2019 г.