Titán-diborid | |
Azonosítás | |
---|---|
N o CAS | |
N o ECHA | 100 031 771 |
Megjelenés | Matt metálszürke |
Kémiai tulajdonságok | |
Brute formula |
B 2 Ti |
Moláris tömeg | 69,489 ± 0,015 g / mol B 31,12%, Ti 68,88%, |
Fizikai tulajdonságok | |
T ° fúzió | Olvadáspont: 2970 ° C |
Térfogat | 4,52 g / cm 3 |
Kristályográfia | |
Kristály rendszer | Hatszögletű |
Hálóparaméterek | a = 302,36 pm , c = 322,04 pm |
Egység SI és STP hiányában. | |
A titán-diborid egy kémiai vegyület a titán és a bór a alkotnak TiB 2, nagyon kemény, kiváló súrlódási ellenállással . TiB 2jó elektromos vezető is, ezért katódként használható alumínium elektrolízissel történő előállításához, és elektroerózióval alakítják .
TiB 2egy rendkívül tűzálló kerámia, amely hasonlít a titán-karbid TiC-hez, amely a kerámia-fémötvözetek gyártásának alapanyaga , és számos tulajdonsága felülmúlja a TiC tulajdonságait:
Kémiai stabilitása révén a TiB 2stabilabb a vassal érintkezve, mint a volfrám-karbid vagy a szilícium-nitrid .
TiB 2ellenáll a levegőben történő oxidációnak, legfeljebb 1100 ° C hőmérsékletig , sósavval és fluorozott sósavval , de reagál alkálifémekkel , salétromsavval és kénsavval .
TiB 2nem létezik természetesen a Földön. A titán-diborid por különböző magas hőmérsékletű módszerekkel állítható elő, például:
E különböző szintézismódok között elektrokémiai szintézist és szilárdtest-reakciókat fejlesztettek ki finomabb TiB 2 por előállítására nagyobb mennyiségben. A szilárd állapotú reakcióra példa a boroterm redukció, amelyet a következő reakció szemléltet:
2 TiO 2+ B 4 C+ 3 C ⟶ 2 TiB 2+ 4 CO .Ezek a szintézis módszerek azonban nem teszik lehetővé nanometrikus por előállítását. Nanokristályos titán-diboridot (5–100 nm) szintetizáltunk a következő módszerrel:
A TiB 2 számos alkalmazásagazdasági tényezők korlátozzák, különös tekintettel a magas olvadáspontú anyagok sűrítésének költségeire - az olvadáspont 2970 ° C körül van , és a porrészecskék felületén kialakuló titán-dioxid- réteg miatt nagyon ellenáll a szinterelésnek . Körülbelül 10% szilícium-nitrid Si 3 N 4 beépítése megkönnyíti a szinterelést, bár szilícium-nitrid nélküli szinterezés is bebizonyosodott.
A TiB 2 vékony filmjeitöbb technikával előállítható. A TiB 2 rétegek galvanizálásakét fő előnye van a fizikai gőzfázisú vagy kémiai gőzfázisú leválasztáshoz képest : a réteg növekedési sebessége 200-szor nagyobb (legfeljebb 5 μm / s ), és a termékek komplex formában történő bevonásának hátrányai csökkennek.
A TiB 2 jelenlegi alkalmazásakorlátozott területeken korlátozottnak tűnik, például ütésálló páncél , vágószerszám, tégely , kopásálló bevonat és neutronelnyelő anyagként.
TiB 2párologtató csöveként is alkalmazzák az alumínium gőzleválasztására . Ez egy vonzó anyag az alumínium ipar, mint oltóanyag finomítani a gabona alatt öntés az alumínium ötvözet , mert a rögzítési , az alacsony oldhatósága az olvadt alumínium és annak jó elektromos vezetés.
A vékony réteg a TiB 2 felhasználható az olcsó hordozók kopási és oxidációs ellenállásának javítására.