Shaanxi BLOOM Tech Co., Ltd. è uno dei produttori e fornitori più esperti di polvere di carburo di titanio cas 12070-08-5 in Cina. Benvenuti nella polvere di carburo di titanio all'ingrosso di alta qualità cas 12070-08-5 in vendita qui dalla nostra fabbrica. Sono disponibili un buon servizio e un prezzo ragionevole.
Polvere di carburo di titaniosi presenta come una polvere grigiastra-nera, incredibilmente fine con una lucentezza metallica, rinomata per la sua eccezionale combinazione di proprietà che la collocano tra le ceramiche tecniche più avanzate. Possiede uno straordinario punto di fusione, una durezza eccezionale che rivaleggia con quella del diamante, un'eccezionale resistenza meccanica e una notevole resistenza all'usura e alla corrosione. Questa polvere è chimicamente stabile e presenta un'eccellente conduttività elettrica e termica.
Queste caratteristiche superiori lo rendono una materia prima indispensabile per la produzione di compositi ultra-duri e cermet ad alte-prestazioni, ampiamente utilizzati negli utensili da taglio, nei rivestimenti-resistenti all'usura e nei componenti aerospaziali. Inoltre, funge da precursore cruciale nella sintesi di materiali avanzati come gli MXene, aprendo nuove possibilità in campi come lo stoccaggio dell'energia e la catalisi, mostrando il suo vasto potenziale in applicazioni tecnologiche all'avanguardia.
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Formula chimica |
C40H68Ti |
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Messa esatta |
596 |
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Peso Molecolare |
597 |
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m/z |
596 (100.0%), 597 (43.3%), 594 (11.2%), 595 (10.1%), 598 (9.1%), 597 (7.3%), 598 (7.0%), 595 (4.8%), 596 (4.4%), 598 (3.2%), 599 (3.0%), 596 (1.0%) |
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Analisi elementare |
C, 80,50; ore 11.48; Ti, 8.02 |
Polvere di carburo di titanio, con le sue proprietà fisiche e chimiche uniche, ha dimostrato un ampio valore applicativo in vari campi, dalla produzione tradizionale alla tecnologia all'avanguardia. Con lo sviluppo di campi interdisciplinari come l’ingegneria genomica dei materiali, la nanotecnologia e la produzione intelligente, i confini dell’applicazione dei materiali TiC continuano ad espandersi.
Il carburo di titanio (TiC) è un composto interstiziale formato dalla reazione di titanio e carbonio ad alte temperature, con una struttura cristallina cubica a facce centrate (gruppo spaziale Fm3m) e una costante reticolare di a=4.329 Å. Le sue caratteristiche intrinseche includono:
Durezza ultra elevata: durezza Mohs 9,0, microdurezza fino a 3200 kg/mm² (31,4 GPa)
Ottima resistenza all'usura: coefficiente di attrito<0.2 (dry friction condition), wear resistance 3-5 times higher than hard alloy
Stabilità alle alte temperature: punto di fusione di 3140 gradi, eccellente resistenza all'ossidazione inferiore a 1100 gradi
Buona conduttività: resistività di 40 μ Ω· cm (TiC puro), tra metallo e semiconduttore
Inerzia chimica: resistente agli acidi (eccetto HF), resistente agli alcali e resistente alla corrosione dei solventi organici
Utensili per il taglio dei metalli
Materiale dell'utensile: come fase di rinforzo della lega dura (WC Co), le nanoparticelle di TiC possono aumentare la durezza rossa dell'utensile. Gli esperimenti hanno dimostrato che il tasso di ritenzione della durezza degli utensili da taglio contenenti il 10% in peso di TiC aumenta del 42% a 1000 gradi.
Tecnologia di rivestimento: il rivestimento TiC (spessore 2-5 μ m) viene depositato sulla superficie degli utensili da taglio in acciaio ad alta velocità attraverso il processo PVD/CVD, che prolunga la durata dell'utensile di 3-5 volte.
Applicazioni tipiche: frese per la lavorazione delle leghe di titanio e utensili per tornitura di acciaio inossidabile.
Utensile da taglio superduro: utensile da taglio PCD in composito diamantato, adatto per la lavorazione efficiente di CFRTP (termoplastico rinforzato con fibra di carbonio).
Rivestimento protettivo resistente all'usura
Tenuta meccanica: gli anelli di tenuta meccanica della pompa rivestiti in TiC (spessore 8-12 μ m) hanno una durata di vita superiore del 200% rispetto alle tenute WC Co durante il trasporto di sabbia contenente petrolio greggio.
Componenti della valvola: la sede delle valvole a saracinesca ad alta-pressione utilizzate nell'estrazione del petrolio è rivestita con TiC, che può resistere all'erosione della sabbia con una differenza di pressione di 15.000 psi.
Settore aerospaziale: il rivestimento a gradiente TiC/Al ₂ O3 sulla superficie delle pale delle turbine ha una resistenza all'erosione 7 volte superiore rispetto alle parti non rivestite in un ambiente gassoso a 1100 gradi.
Costruzione di stampi per stampaggio
Stampo per estrusione a caldo: lo stampo in materiale composito a base di rame rinforzato TiC (frazione di volume TiC 40%), può estrudere continuamente barre in lega di titanio a 800 gradi, con una durata 5 volte più lunga rispetto agli stampi tradizionali.
Stampo a iniezione: il rivestimento composito TiC DLC viene preparato sulla superficie dell'acciaio per stampi in plastica per risolvere il problema dell'adesione durante lo stampaggio a iniezione del PVC e la velocità di sformatura viene aumentata al 99,8%.
Stampo per la formatura del vetro: lo stampo al quarzo rivestito in TiC può resistere all'erosione del liquido di vetro ad alta temperatura di 1400 gradi, con una rugosità superficiale Ra<0.05 μ m.
Nel campo dei dispositivi elettronici
Materiale degli elettrodi: le nanoparticelle TiC vengono utilizzate come materiali degli elettrodi negativi per le batterie agli ioni di litio-, con una capacità teorica di 372 mAh/g e un tasso di ritenzione della capacità dell'82% dopo 500 cicli (densità di corrente di 0,5 C).
Supercondensatori: elettrodo composito TiC/grafene, con una capacità specifica di 320F/g con una densità di corrente di 1 A/g e una densità di energia migliore dell'elettrodo RuO ₂.
Catodo a emissione di campo: dispositivo a emissione di campo con array di nanofili TiC, con un'intensità di campo elettrico aperto di soli 1,5 V/μ m e una densità di corrente di 10 mA/cm².
Materiale fotocatalitico
Pollutant degradation: The TiC/TiO ₂ heterojunction catalyst exhibits a degradation rate constant of 0.028 min ⁻¹ for methylene blue under visible light (λ>420nm), che è 6 volte superiore a quella del TiO₂ puro.
Produzione di idrogeno fotocatalitico dall'acqua: Thepolvere di carburo di titanioIl catalizzatore composito ha raggiunto un tasso di produzione di idrogeno di 21,8 mmol/h · ge un'efficienza quantica del 12,4% in soluzione acquosa di metanolo.
Riduzione di CO₂: il catalizzatore di interfaccia Cu TiC ha raggiunto un'efficienza Faraday del 63% per l'etilene e una densità di corrente di 420 mA/cm² nella riduzione elettrocatalitica di CO₂.
applicazioni biomediche
Impianti ortopedici: articolazione artificiale porosa in lega di titanio rivestita in TiC con una porosità del 65% e una resistenza alla compressione di 120 MPa, che promuove la crescita delle cellule ossee in modo più efficace rispetto al rivestimento in idrossiapatite.
Materiale dentale: corona in ceramica di zirconio rinforzata con TiC, con una resistenza alla frattura di 12MPa · m ¹/² e una traslucenza vicina allo smalto naturale.
Veicolo del farmaco: nanosfere mesoporose di TiC (dimensione dei pori 3-5 nm) sono utilizzate come vettori della doxorubicina, con una capacità di caricamento del farmaco del 38% e caratteristiche di rilascio sensibili al pH significative.
Ingegneria nucleare
Materiale che assorbe i neutroni: il materiale composito TiC-B ₄ C ha una sezione trasversale di assorbimento dei neutroni-di 1200 bersagli e viene utilizzato per le barre di controllo del reattore ad acqua pressurizzata. La sua velocità di risposta è tre volte più veloce della lega Ag In Cd.
Contenitore per sale fuso: contenitore in grafite rivestita in composito TiC SiC, velocità di corrosione<0.05mm/a in 700 ℃ fluoride salt environment, better than 0.2mm/a of pure graphite.
Protezione termica ad altissima temperatura
Veicolo spaziale di rientro: cono in ceramica a temperatura ultraelevata TiC ZrC SiC-, con una velocità di ablazione di<0.1mm/s in an aerodynamic thermal environment at 2200 ℃, which is 40% lower than that of C/C composite materials.
Rivestimento della gola del razzo: rivestimento della gola del motore in materiale composito TiC HfC, può resistere all'erosione del gas a 3000 gradi e ha una durata doppia rispetto al rivestimento della gola in lega di niobio.
Attrezzatura per acque profonde
Guscio a pressione sommergibile: lega di titanio rinforzata con particelle TiC (Ti-6Al-4V-10TiC), con un limite di snervamento di 1450 MPa, soddisfa i requisiti di pressione in acque profonde a 11000 metri.
Utensile da taglio subacqueo: cesoia idraulica rivestita in TiC, in grado di tagliare cavi di diametro 100 mm a una profondità di 4500 metri.
Materiali compositi a base metallica (MMC)
Materiale composito a base di alluminio: materiale composito TiC/Al (frazione volumetrica TiC 15%), con modulo elastico di 95GPa e resistenza specifica di 3,2 × 10 ⁵ N · m/kg, utilizzato per supporti satellitari.
Materiale composito a base di rame: materiale composito TiC Cu (contenuto di TiC 30% in peso), conduttività termica 280 W/m · K, coefficiente di espansione 8,5 × 10 ⁻⁶/grado, adatto per materiali di imballaggio elettronici.
Materiali compositi a base ceramica (CMC)
Materiale composito TiC SiC: preparato mediante sinterizzazione mediante pressatura a caldo, con una resistenza alla flessione di 580 MPa e una tenacità alla frattura di 6,2 MPa · m ¹/², utilizzato per il rivestimento del combustibile di reattori raffreddati a gas ad alta temperatura.
TiC Al ₂ O3 nanocomposite material: with a hardness of 28GPa and a flexural strength retention rate of>70% a 1300 gradi, adatto per cuscinetti in ceramica.
composito a matrice polimerica
Rivestimento resistente all'usura: rivestimento in materiale composito TiC PEEK (contenuto TiC 40vol%), coefficiente di attrito 0,12, utilizzato per l'interfaccia di attrito delle articolazioni artificiali.
Electromagnetic shielding material: TiC/polyaniline composite material, conductivity 12S/cm, shielding effectiveness>45 dB (1-18 GHz), conforme allo standard militare MIL-STD-285.
Applicazione delle nanotecnologie
Punti quantici: i punti quantici TiC (dimensione delle particelle 3-5 nm) vengono utilizzati come sonde fluorescenti con una resa quantica del 48% per l'imaging cellulare e il rilevamento di ioni di metalli pesanti.
Nanofluido: nanoparticelle di TiC (dimensione delle particelle 20 nm) disperse come mezzo termoconduttivo, con un aumento della conduttività termica del 35%, utilizzato per la dissipazione del calore del chip.
Materiali per la stampa 3D
Stampa diretta su metallo: polvere di Inconel 718 rinforzata con TiC, con una resistenza alla trazione stampata di 1320MPa e un allungamento del 12%, adatta per riparare pale di motori aeronautici.
Stampa 3D ceramica: impasto composito TiC Si ∝ N ₄, precisione di stampa fino a 50 μ m, porosità<0.5% after sintering, used for precision ceramic components.
Applicazioni legate all'idrogeno
Materiale di stoccaggio dell'idrogeno: i nanotubi TiC (diametro interno 10-20 nm) hanno una capacità di stoccaggio dell'idrogeno del 3,2% in peso (77K, 10MPa), che è superiore ai tradizionali idruri metallici.
Membrana per la separazione dell'idrogeno:Polvere di carburo di titanio Composite Membrane, with a hydrogen permeability of 3.8 × 10 ⁻⁸ mol/m · s · Pa and selectivity>10 ⁶ (H2/N2).
Materiali per il trattamento dell'acqua
Degradazione fotocatalitica: il catalizzatore composito TiC/BiVO₄ ha raggiunto un'efficienza di degradazione del 98% (2 ore) e un tasso di rimozione del TOC del 72% per la rodamina B sotto luce visibile.
Adsorbimento di metalli pesanti: la capacità di adsorbimento dei nanofogli di TiC aminati per Pb ² ⁺ raggiunge 420 mg/g, con un intervallo di pH compreso tra 3 e 6.
controllo dell'inquinamento atmosferico
Decomposizione catalitica di NOx: il catalizzatore Pt TiC ha un tasso di decomposizione di NO dell'85% a 300 gradi e la sua resistenza all'avvelenamento da SO ₂ è superiore a Pt/Al ₂ O3.
Cattura di CO₂: Il materiale composito TiC MOF ha una capacità di adsorbimento di CO₂ di 4,2 mmol/g a 25 gradi e 1 bar, con un consumo di energia di rigenerazione di<2.5 GJ/t CO ₂.
Utilizzo delle risorse dei rifiuti solidi
Electronic waste recycling: Utilizing the conductivity of TiC, metal and non-metal components in waste circuit boards are separated by electrostatic selection method, with a recovery rate of>95%.
Catalizzatore di cracking della plastica: il catalizzatore composito TiC/AC riduce la temperatura di cracking del polietilene di 80 gradi e aumenta la resa dei prodotti liquidi del 30%.
Fasce elastiche del pistone del motore automobilistico
Schema dei materiali: rivestimento composito TiC Cr ∝ C ₂ (spessore 15 μ m)
Specifiche tecniche: Tasso di usura<5 × 10 ⁻⁶ mm ³/N · m at 1000 ℃, fatigue life>10 ⁷ cicli
Vantaggi economici: Rispetto ai tradizionali anelli in ghisa riduce il peso del 40% e il consumo di carburante del 2,3%
Filtro della stazione base 5G
Schema dei materiali: materiale composito TiC AlN (costante dielettrica 9,5, Q × f=120000GHz)
Vantaggi tecnici: Perdita di inserzione<0.5dB (3.5GHz), power capacity>300W
Applicazione di mercato: sostituire la lega di rame-tungsteno, ridurre i costi del 35%, adatto per antenne Massive MIMO
Guscio di rilevatore idrotermale di acque profonde-
Schema dei materiali: lega a memoria di forma TiC NiTi
Prestazione chiave: velocità di corrosione<0.02mm/a in 350 ℃ hydrothermal environment, able to withstand static water pressure of 60MPa
Punto di innovazione: utilizzo della superelasticità di NiTi (ε=8%) per ottenere l'auto-riparazione delle strutture di tenuta
metodo sintetico
Metodo di riduzione termica del carbonio:
Ridurre il TiO2 con nerofumo, l'intervallo di temperatura di reazione è 1700-2100 gradi, l'equazione della reazione chimica è: TiO2(s)+3C(s)=TiC(S)+2CO(g).
Metodo di carbonizzazione diretta:
Generare TiC facendo reagire polvere di Ti e polvere di carbonio. L'equazione della reazione chimica è: Ti(s)+C(s)=TiC. A causa della difficoltà nella preparazione di polvere di metallo Ti di dimensioni submicroniche, l'applicazione di questo metodo è limitata. Il completamento della reazione di cui sopra richiede 5-20 ore e il processo di reazione è difficile da controllare. I reagenti si agglomerano in modo grave, richiedendo un ulteriore processo di macinazione per preparare particelle fini di polvere di TiC. Per ottenere un prodotto più puro è necessario purificare la polvere fine dopo la macinazione a sfere mediante metodi chimici.
Deposizione di vapori chimici:
Questo metodo di sintesi utilizza la reazione tra TiCl4, H2 e C. I reagenti reagiscono con filamenti di tungsteno o carbonio caldi e i cristalli di TiC crescono direttamente sui filamenti. La resa e talvolta anche la qualità della polvere di TiC sintetizzata con questo metodo sono strettamente limitate. Inoltre, a causa della forte corrosività di TiCl4 e HCl nel prodotto, è necessario prestare particolare attenzione durante la sintesi.
Metodo sol-gel:
Un metodo per preparare prodotti di piccole dimensioni mescolando e disperdendo accuratamente i materiali con una soluzione. Presenta i vantaggi di una buona uniformità chimica, di una distribuzione delle dimensioni delle particelle di polvere piccola e stretta e di una bassa temperatura di trattamento termico, ma il processo di sintesi è complesso e il ritiro da essiccazione è elevato.
Microonde:
Utilizzando nano TiO2 e nerofumo come materie prime, utilizzando il principio della reazione di riduzione termica del carbonio e utilizzando l'energia delle microonde per riscaldare i materiali. Infatti, sfrutta la perdita dielettrica dei materiali nei campi elettrici ad alta-frequenza per convertire l'energia delle microonde in energia termica, consentendo la sintesi di TiC da nano TiO2 e carbonio.
Metodo dell'impatto dell'esplosione:
Mescolare la polvere di biossido di titanio con polvere di carbonio in una certa proporzione, pressarla in una forma cilindrica con un diametro di 10 mm × 5 mm per preparare il precursore, con una densità di 1,5 g/cm3, e posizionarlo in un cilindro esterno vincolato in metallo in laboratorio. Mettilo in un contenitore sigillato per l'esplosione-costruito da te per la sperimentazione e raccogli la cenere della detonazione dopo l'applicazione dell'onda d'urto dell'esplosione. Dopo la vagliatura preliminare, le impurità più grandi, come la limatura di ferro, vengono rimosse per ottenere polvere nera. Dopo aver immerso la polvere nera in acqua regia per 24 ore, è diventata marrone. Infine, è stato posto in un forno a muffola e calcinato a 400 gradi per 400 minuti fino ad ottenere una polvere grigio argento.
Metodo di riduzione termica del carbonio ad induzione ad alta frequenza:
Pesare e mescolare la polvere di biossido di titanio di grado pigmento e la polvere di carbone in un rapporto molare di 1:3 e 1:4, aggiungerli a un barattolo di macinazione a sfere e macinarli su un mulino planetario a sfere per 6-10 ore a una velocità di 300-400 giri/min. Quindi pressare il materiale macinato a sfere in blocchi di 2 cm × 2 cm - 2 cm × 4 cm su una comprimitrice. Infine, caricare il materiale in un crogiolo di grafite e posizionarlo in un dispositivo di riscaldamento a induzione ad alta frequenza. Utilizzare il gas argon come atmosfera protettiva, regolare gradualmente la corrente del dispositivo di induzione ad alta frequenza su 500 A per provocare la reazione di riduzione termica del carbonio del materiale e mantenerlo caldo per 20 minuti. Una volta completato l'isolamento, il prodotto ridotto viene raffreddato naturalmente a temperatura ambiente in un'atmosfera di argon. Il prodotto ridotto viene estratto, macinato e frantumato fino ad ottenere l'ultrafinepolvere di carburo di titanio.
Metodo di riduzione termica del metallo:
Un metodo di reazione solido-liquido, che è una reazione esotermica, ha una bassa temperatura di reazione e un basso consumo energetico. Tuttavia, le materie prime sono relativamente costose e il CaO e il MgO contenuti nei prodotti sono decapati e non possono essere riciclati.
Metodo di sintesi autopropagante ad alta temperatura:
Il metodo SHS trae origine da reazioni esotermiche. Se riscaldata a una temperatura adeguata, la polvere fine di Ti ha un'elevata reattività. Pertanto, una volta che l'onda di combustione generata dopo l'accensione passa attraverso i reagenti Ti e C, Ti e C avranno abbastanza calore di reazione per generare TiC. Il metodo SHS reagisce in modo estremamente rapido, solitamente in meno di un secondo. Questo metodo di sintesi richiede elevata-purezza e polvere di Ti fine come materia prima e la resa è limitata.
Metodo tecnologico di macinazione a sfere di reazione:
La tecnologia di macinazione a sfere reattiva è una tecnica che utilizza reazioni chimiche tra polveri di metalli o leghe e altri elementi o composti durante il processo di macinazione a sfere per preparare i materiali richiesti. L'attrezzatura principale per la preparazione dei nanomateriali utilizzando la tecnologia di macinazione a sfere reattiva è il mulino a sfere ad alta-energia, utilizzato principalmente per produrre materiali nanocristallini. Il meccanismo della macinazione a sfere reattiva può essere suddiviso in due categorie: una è la reazione di sintesi ad alta temperatura (SHS) autopropagante indotta meccanicamente e l'altra è la macinazione a sfere reattiva senza rilascio significativo di calore, che ha un processo di reazione lento.
I. Continua espansione dei campi applicativi tradizionali
Essendo una materia prima fondamentale per i carburi cementati, le sue applicazioni negli utensili da taglio e negli abrasivi continueranno ad approfondirsi. Con la modernizzazione e il miglioramento del settore manifatturiero, i requisiti di purezza e dimensione delle particelle della polvere di carburo di titanio negli-utensili da taglio di fascia alta sono aumentati, spingendone lo sviluppo verso un'elevata purezza e raffinatezza. Nel frattempo, in campi come il rivestimento meccanico e i materiali metallurgici refrattari, la resistenza all'usura e alle alte-temperature può prolungare la durata delle apparecchiature. La domanda crescerà costantemente insieme all’espansione della capacità industriale, diventando il supporto fondamentale per lo sviluppo stabile del settore.
II. Ampio potenziale di espansione nei settori emergenti
Nei nuovi settori dell'energia e dell'elettronica, la polvere di carburo di titanio può essere utilizzata come fotocatalizzatore per la scissione dell'acqua per produrre idrogeno e anche come materiale per elettrodi e dissipazione del calore-per supportare l'aggiornamento dei dispositivi elettronici. Nel settore aerospaziale, le sue proprietà di leggerezza e resistenza alle alte temperature-si adattano alla produzione di componenti di fascia alta-con una domanda in continuo aumento. Inoltre, la divulgazione della tecnologia di produzione additiva le consentirà di svolgere un ruolo importante nella produzione di parti personalizzate, costituendo un nuovo motore di crescita.
III. L’aggiornamento tecnologico favorisce il miglioramento della qualità industriale e l’aumento dell’efficienza
L'ottimizzazione continua degli attuali processi di preparazione eliminerà i colli di bottiglia del settore, ridurrà i costi di produzione migliorando al tempo stesso la qualità del prodotto e ridurrà gradualmente la dipendenza dai prodotti importati di fascia alta-. Il supporto politico e i maggiori investimenti aziendali in ricerca e sviluppo ne promuoveranno lo sviluppo verso forme su scala nanometrica e sferoidizzate, adattandosi a scenari di fascia-più alta. Si prevede che il mercato globale manterrà una crescita costante nei prossimi anni e la sua posizione centrale nella catena industriale manifatturiera di fascia alta-sarà ulteriormente evidenziata.
Domande frequenti
A cosa serve la polvere di titanio?
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Viene utilizzata la polvere di titanioaerospaziale, impianti medici, stampa 3D, metallurgia delle polveri e rivestimenti superficialigrazie alla sua robustezza, peso ridotto e resistenza alla corrosione. Svolge inoltre un ruolo vitale nella produzione di energia, nelle attrezzature sportive e come catalizzatore nei processi chimici.
Il carburo di titanio è sicuro?
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Le polveri di titanio o la maggior parte dei composti di titanio come l'ossido di titanio possono essere inserite nella categoria fastidiosa. Carburi:Il carbonio puro ha una tossicità estremamente bassa per l’uomo e può essere maneggiato e persino ingerito in modo sicuro sotto forma di grafite o carbone.
Il carburo di titanio si ossida?
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I gioielli in ceramica, come molti dei "metalli alternativi", sono leggeri, ipoallergenici e resistentiresistente all'appannamento. La ceramica per gioielleria è anche chiamata carburo di titanio.
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