碳化钛陶瓷介绍与应用

1.碳化钛陶瓷简介

碳化钛陶瓷是典型的过渡金属碳化物。它的键性是由离子键、共价键和金属键混合在同一晶体结构中。碳化钛的真实组成为非化学计量,采用通式TiC表示。

碳化钛粉末

 

2.碳化钛陶瓷的制造工艺

(1)TiC粉末的制备 一般情况下用TiO2与炭黑在高温下反应制得TiC粉末,可在通氢气的碳管炉或高频真空炉内,于1600~1800℃的高温下进行。其他制备方法可详见SiC粉末制备方法。制备得到的TiC粉末,颗粒度1~2μm,含化合碳应18%~20%范围内,游离碳为0.1%~0.2%。

(2)碳化钛陶瓷的成型与烧成 碳化钛陶瓷可采用各种方法成型,详见碳化硅陶瓷制造方法中所述。烧成一般多采用热压法,也可采用自蔓延高温合成法(SHS法), 其优点是节省能源,工艺简单,产品纯度高。

3. 碳化钛陶瓷的性能与用途

碳化钛陶瓷属面心立方晶型,熔点高强度较高,导热性较好,硬度大,化学稳定性好,不水解,高温抗氧化性好(仅次于碳化硅), 在常温下不与酸起反应,但在硝酸和氢氟酸的混合酸中能溶解,于1000℃在氮气氛中能形成氮化物。 碳化钛陶瓷硬度大,是硬质合金生产的重要原料,并具有良好的力学性能,可用于制造耐磨材料、切削刀具材料、机械零件等,还可制作熔炼锡、铅、镉、锌等金属的坩锅。另外,透明碳化钛陶瓷又是良好的光学材料。

多孔碳化钛-钛金属陶瓷梯度材料

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