Свойства и применение карбидов титана

12.09.2019

Карбид титана с 20,05% связанного углерода представляет собой в твердом состоянии светлосерый металлический порошок. Карбид титана химически устойчив, не растворяется в соляной и серной кислотах, легко растворим в смеси азотной и плавиковой кислот; свободный углерод (графит) при этом не растворяется. Карбид титана растворяется также в щелочных окисляющих расплавах. В азотсодержащих атмосферах при 1500° образуются нитриды. При высоких температурах под воздействием хлора образуются оксихлориды.

Карбид титана, полученный методом наращивания, разлагается при нагреве в вакууме выше 1000°, причем освобождаются заметные количества водорода. В атмосфере, содержащей O2, CO2 и N2O, карбид титана распадается с образованием двуокиси титана; N2, H2 и CO почти не влияют.

Карбид титана кристаллизуется в кубической гранецентрированной решетке (тип NaCl, Bl). Найденные различными исследователями периоды решетки TiIC существенно расходятся, так как весьма трудно получать образцы с теоретическим содержанием углерода, не загрязненные кислородом и азотом. Наиболее надежное значение 4,319 А.

Плотность карбида титана 4,93—4,90. Расчетная плотность (по результатам рентгеновских измерений решетки) 4,938 г/см3.

Твердость карбида титана составляет 9—10 по шкале Mooca. Исследования автора показали микротвердость карбида титана 3200 кг/мм2 (нагрузка 50 г). Хиннюбер нашел при нагрузке 20 г такую же величину.

Относительно прочности при изгибе, жаропрочности и стойкости против теплосмен (термостойкость) см. гл. XV.

Модуль упругости карбида титана определен в 32 200 кг/мм2. Сжимаемость — порядка 4,7*10в-7 см2/кг. Температура плавления определена Фридериком и Зиттигом в 3160+100°, Агте и Моерсом — 3140+90°, Глезером в 3250°. Точка кипения 4300°.

По новейшим данным, теплопроводность карбида титана оставляет 0,041 кал/см*сек*град. Термодинамические данные приведены в ряде работ.

Карбид титана, как и другие родственные карбидные фазы, имеет низкую магнитную восприимчивость. Для образцов чистых по железу она не зависит от температуры и магнитного поля.

Удельное электрическое сопротивление карбида титана составляет, по данным Фридерика и Зиттига, при комнатной температуре 180—250 мком*см; по Moepcy, 193 мком*см при комнатной температуре, 239 мком*см при -60° и 294 мком*см при температуре жидкого воздуха; по новым данным, удельное электросопротивление равно 105 мком*см при 20°. Практически беспористые горячепрессованные образцы химически чистого карбида титана показывают лишь 68,2 мком*см. При 1,15° К карбид титана обнаруживает сверхпроводимость.

Способность карбида титана к эмиссии не имеет практического значения.

В табл. 22 приведены некоторые свойства горячепрессованного TiC.

Применение


Карбид титана наряду с карбидом вольфрама — важнейший материал в производстве металлокерамических твердых сплавов.

Твердые сплавы для обработки стали и других материалов, образующих сливную стружку, а также сплавы высокой твердости и износостойкости (но хрупкие), содержат, кроме карбида вольфрама, до 60% карбида титана. В последнее время усиленно разрабатываются жаропрочные и жаростойкие твердые сплавы на базе карбида титана с кобальтовой или хромоникелевой связкой.

Применение карбида титана в качестве электродов дуговых ламп, защитных покрытий, материала для тиглей и т. п. — сейчас уже пройденный этап. Также не имеет значения применение карбида титана в качестве раскислителя.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна