Innehåll
Titankarbid liknar på många sätt volframkarbid och används både i sin rena form och delvis i kompositioner vid framställning av cermet, för att öka styrkan hos verktyg för maskiner. På grund av dess eldfasta egenskaper och förmåga att fungera som smörjmedel används titankarbid vid bearbetning och andra applikationer som genererar hög värme och friktion
Utseende och ursprung
Titankarbid har en färg mellan svart och ljus till mörkbrun och en dammig konsistens. I sin rena form, när den inte blandas med andra ämnen, är den tunn och hal vid beröring. Det kan syntetiseras genom att placera partiklar av titan, titandioxid eller ett titansalt på kolet och värma det till förhöjda temperaturer, och partiklarna kommer att beläggas med kol genom sin pyrolys. Dessa partiklar upphettas sedan i en inert atmosfär för att producera titankarbid. Studier av titankarbid som hittats i meteoriter har också dragit slutsatsen att det kan bildas under den katastrofala massförlustfasen för en avtagande stjärna, som varar cirka 100 år.
Smörjegenskaper
Potentialen för titankarbid som smörjmedel testades (i mikroskopisk skala med användning av atomkraftmikroskopi) för att jämföra dess friktionsegenskaper med de för titanitrid och vinylklorid. Titankarbiden uppvisade den minsta friktionen av de tre. Dess smörjegenskaper var överlägsna de för andra ämnen, oavsett form och sammansättning av proverna som användes för testet. De andra substanserna uppvisade också ett starkt beroende av motytans sammansättning, vilket titankarbiden inte hade.
Slitstyrka
Titanskarbid är mycket motståndskraftigt mot slitage och korrosion orsakad av exponering för tid. Även om det kan användas med många andra ämnen för att öka dess hållbarhet, reagerar vissa ämnen dåligt. Till exempel ökas oxidationen av volfram- och koboltkarbidmaterial genom tillsats av en 6 till 30% blandning av titankarbid, och denna mer ömtåliga blandning är mer sannolikt att bryta, om den tvingas, än originalmaterial.
Seghet
Titankarbid är ett hårt ämne, vilket i kombination med dess smörjande egenskaper gör det till ett attraktivt ämne för beläggning av borr. Om en bit av verktyget inte innehåller volfram kan den tillverkas med titankarbid i en cermet med en nickel- och koboltmatris. Detta ökar skärhastigheten och ökar precisionen hos verktyget och arbetsstyckets jämnhet.
Värmebeständighet
Titankarbid är mycket värmebeständigt. Dess smältpunkt är 3880 ºC och kokpunkten är 5 500 ºC. I laboratoriejämförelser med sju andra liknande kompositioner befanns det ha högsta tolerans mot värme. Det används ofta i högteknologisk keramik och som värmesköld i rymdskepp för att skydda den från den annars destruktiva värmen som genereras genom återinträde i planetens atmosfär.
