Карбид титана представляет собой химическое соединение металлического титана с углеродом. Это соединение было открыто еще более сотни лет назад. Чем вызван научный интерес к карбиду титана сегодня? Дело в том, что от недавнего времени он вошел в группу наиболее популярных и часто применяемых синтетических материалов. На сегодняшний день множество лабораторий занимается его детальным изучением: проводятся опыты, исследования, тестирование.

Способы получения карбида титана

Традиционно, ученые выделяют 3 способа получения этого синтетического материала.

• Карботермический синтез вещества восстановлением диоксида титана. Этот способ является основным на сегодняшний день. Однако он имеет свои недостатки: во-первых, реакция возможна лишь при высоких температурах (примерно 2000°C), а во-вторых, в продукте остается большое количество кислорода, извлечь который очень трудно. Для получения карбида титана таким способом необходимо тщательное соединение двух реагентов, что делает процесс достаточно дорогостоящим. Есть и еще один недостаток – это малая скорость химических реакций, ведь получение материала может длиться несколько десятков часов.
• Второй способ подразумевает получение материала непосредственно спеканием самого карбида титана и углерода. Это также происходит под воздействием высоких температур. Один из подвидов синтеза этим способом – получение вещества из смеси порошков титана и сажи. Недостаток такого способа заключается в том, что для этого необходимо использовать титановый порошок, который имеет высокую стоимость. Также для этого нужно специальное оборудование.
• Плазмохимический способ, при котором происходит восстановление газовой смеси в водородной среде. Этот способ будет несколько дешевле предыдущих, однако и он имеет свои недостатки: низкая производительность, так как на титане образуется очень тонкая пленка, и неравномерное покрытие, в особенности, на поверхностях нестандартных форм.

Свойства карбида титана

Этот синтетический порошкообразный материал имеет черный цвет. Он обладает отличными физическими, химическими и механическими характеристиками. Вещество считается одним из наиболее устойчивых, так как может выдержать резкие и существенные колебания температур без потери своих характеристик. При воздействии больших температур карбид титана выделяет пар, в котором содержится большое количество титана. Этот материал обладает высокими показателями твердости и стойкости к агрессивным средам. Также он отлично проводит электричество.

Сферы применения вещества

Благодаря своим отменным характеристикам карбид титана получил широкое применение с следующих отраслях:

• Авиастроительство. Высокие показатели прочности и жаростойкости позволяют использовать вещество в сплавах, из которых в дальнейшем производят различные авиационные детали: лопасти турбин, детали двигателя, корпуса и т.д. Благодаря этому веществу сплав имеет повышенную прочность и свариваемость.
• Производство абразивных паст, которыми обрабатывают полупроводники и диэлектрики. Также его активно применяют при производстве инвентаря для резки вязких соединений. Наличие в составе этих инструментов карбида титана позволяет ускорить процесс обработки различного рода сталей.
• В электродной отрасли. Использование этого вещества для изготовления электродов стало весьма популярным. Проводники на основе такого синтетического материала имеют отличные характеристики при электролизе под водой или при испарении в вакууме. В процессе работы с применением такого электрода формируется ровный шов за счет быстрого и легкого зажигания дуги.

Как видите, карбид титана является достаточно распространенным синтетическим веществом, которое успешно используется во многих отраслях промышленности. Оно обладает прекрасными показателями и свойствами. Именно поэтому так высоко востребовано.