珠海欧美克仪器有限公司

一文了解二硼化钛


来源:中国粉体网   墨玉

[导读]  二硼化钛(TiB2)是硼和钛最稳定的化合物,主要用于制备复合陶瓷制品。由于其可抗熔融金属的腐蚀,可用于熔融金属坩锅和电解池电极的制造。

中国粉体网讯  二硼化钛(TiB2)是硼和钛最稳定的化合物,主要用于制备复合陶瓷制品。由于其可抗熔融金属的腐蚀,可用于熔融金属坩锅和电解池电极的制造。

 

 

二硼化钛的性质

 

二硼化钛为C32型结构,以其价键形式结合,属六方晶系的准金属化合物。晶体结构中的硼原子面和钛原子面交替出现构成二维网状结构,其中的B与另外3个B以共价键相结合,多余的一个电子形成大π键。这种类似于石墨的硼原子层状结构和Ti外层电子决定了TiB2具有良好的导电性和金属光泽,而硼原子面和钛原子面之间Ti-B键决定了这种材料的高硬度和脆性的特点。

 

二硼化钛物理性质

 

 

二硼化钛粉末呈灰色(或灰黑色),在目前已知的世界十大熔点最高材料排名第六位。在空气中抗氧化温度可达1100℃,作为一种新型的陶瓷材料,具有十分优异的理化性能,除熔点极高之外硬度也大,化学稳定性、导电导热性、高温下的机械力学性能都极为优异。

 

世界十大熔点最高的材料

 

 

二硼化钛的制备工艺

 

1直接合成法

 

反应式:Ti+2B=TiB2

 

T粉和B粉放在高温反应器中直接化合生成二硼化钛。此法的反应温度2000℃以上,原料价格高,工艺不易控制,反应不完全,所生成的TiB2纯度低,易生成TiBTi2B等其它化合物。

 

2硼热法

 

反应式:TiO2+4B=TiB2+B2O2

 

实验用TiO2(纯度高于99%,锐钛矿结构,颗粒尺寸为0.2-0.3μm)和非品(92%,颗粒尺寸为0.2-0.3μm)作原料。在球磨机中的掺入比为Ti:B=1:4,球与粉末的重量比为40:1,球磨过程是在真空下完成。反应温度不超过1100℃。

 

3熔融电解法

 

钛的氧化物与碱(或碱土)金属硼酸盐和氟酸盐在熔融电解的条件下生成二硼化钛。

 

4辅助浸没金属法

 

反应式:Ti+2B+ Al=TiB2+AI (或Cu、Sn等)

 

5碳热法

 

(1)碳热还原法

反应式:2TiO2+5C+ B2O3=2TiB2+ 5CO↑

 

(2)碳化硼法

反应式:2TiO2+3C+B4C=2TiB2+ 4CO↑

或2TiO2+C+B4C=2TiB2+2CO2

 

6自蔓燃法

 

反应式:TiO2+ 5Mg+ B2O3=TiB2+5MgO

TiB2+MgO+2HNO3= TiB2+Mg(NO3)2+H2O

 

7气相沉积法

 

反应式:TiCl4+ 2BCI3+ 5H2=TiB2+10HCI↑

 

8溶胶-凝胶法

 

以Ti和B的无机盐为原料,采用溶胶-凝胶法也可以制备二硼化钛。

 

二硼化钛的应用


1.二硼化钛因其优异的导电性能及极佳的抗熔化金属的侵蚀能力,成为制作蒸发器皿,熔化金属坩埚,铝电解槽阴极,火花塞及其它电极和触头开头材料。

 

2.二硼化钛的硬度(仅次于金刚石及立方氮化硼)及所表现的优良高温特性,使它适合于制作高温苛刻环境下工作的耐磨部件、切割刀具、模具、喷咀及密封件等,另外将二硼化钛镀在这些器件的表面,可以增加它们的耐磨程度及使用寿命。

 

3.二硼化钛本身的低密度,加之其它的优良特性,使其成为良好的军备材料。

 

4.二硼化钛可以作为晶粒细化及颗粒强化添加剂,加入铝基,铜基钛铝合金及铁基材料中,可以极大地改善材质的机械力学及理化特性。

 

5.二硼化钛可以与SiC,AIN,BN, TiC等非氧化陶瓷复合,也可以与Al2O3等氧化物陶瓷材料复合。大量实际结果表明,新的复合材料具有更加的机械强度及抗破裂韧性。

 

6.二硼化钛颗粒掺入高性能树脂可制成PTC发热陶瓷和柔性PTC材料,其具有安全省电,易加工成型等特点,是家用电器(电熨斗、电热毯、电烤箱、食具和被服干燥机,空调器热风暖房等)的一种更新换代的关键性高新技术材料。

 

参考来源:

百度百科、百度文库

CERADIR特种陶瓷资讯.二硼化钛:一种新型工业陶瓷原料

徐怡. 二硼化钛(TiB2)的性能及其应用


(中国粉体网编辑整理/墨玉)

注:图片非商业用途,存在侵权告知删除!

推荐2
相关新闻:
网友评论:
0条评论/0人参与 网友评论

版权与免责声明:

① 凡本网注明"来源:中国粉体网"的所有作品,版权均属于中国粉体网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国粉体网"。违者本网将追究相关法律责任。

② 本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

  • 即时排行
  • 周排行
  • 月度排行
图片新闻