二硼化钛(TiB2)是一种在高温下具有高强度和高耐磨性的硬材料。高密度,结合高弹性模量和高抗压强度,导致了它在装甲部件中的应用。
它不受大多数化学试剂的影响,在锌、铝等液态金属中具有优良的稳定性和润湿性。这一点,连同它的高导电性,导致了它在Hall- Héroult铝电池的使用生产。它也被用作熔化金属的坩埚。
背景
矿2是几种钛 - 硼化合物中最稳定的。该材料在性质中不会发生,但可以通过TiO的Carbothothermal减少合成2和B.2O3..
与其他大量共价键合材料一样,TiB亚博网站下载2抗烧结,通常通过热压或热等静压致密化。TiB的无压烧结2可达到高密度,但液体成型烧结助剂如铁,铬和碳,是必需的。
关键属性
表格1。二硼化钛的典型物理力学性能。
财产 |
价值 |
密度(G.cm.-3) |
4.52 |
熔点(°C) |
2970. |
破裂模量(MPA) |
410 - 448 |
硬度(努普) |
1800 |
弹性模量(GPA) |
510 - 575. |
泊松比 |
0.1 - 0.15 |
20°C的体积电阻率(OHM.CM) |
15x10.-6 |
导热系数(W /该调查) |
25 |
矿2耐空耐氧化高达1000℃。它也耐受HCl和HF,但与H反应2所以4和HNO3..它易被碱腐蚀。
TiB的热压2(少量添加金属或碳化物烧结助剂)在1800-1800℃下进行,并达到理论密度。无气压烧结需要更高水平的烧结助剂和超过2000°C的烧结温度。
应用程序
由于其高硬度,极端熔点和化学惰性,TIB2是多个应用程序的候选项。
弹道盔甲
高硬度和中等强度的结合使它成为弹道装甲的吸引力,但它相对较高的密度和成型零件的困难,使它在这方面的吸引力不如一些其他陶瓷。
铝冶炼
TiB的化学惰性和良好的导电性2在霍尔-赫罗特电解槽中用作原铝熔炼的阴极。它还被用作处理熔融金属的坩埚和金属蒸发船。
其他应用程序
高硬度,适度的强度和良好的耐磨性使钛是Diboride候选者用于密封件,磨损部件和与其他材料和切割工具的复合材料中使用。亚博网站下载
与其他主要氧化物陶瓷,TiB2用于构成材料的复合材料,其中材料的存在用于增加基质的强度和断裂韧亚博网站下载性。