Obsah
Karbid titánu je v mnohých ohľadoch podobný karbidu volfrámu a používa sa v čistej forme a čiastočne aj pri príprave cermetu na zvýšenie pevnosti nástrojov pre strojové zariadenia. Vďaka svojim žiaruvzdorným vlastnostiam a schopnosti pôsobiť ako mazivo sa karbid titánu používa pri obrábaní a iných aplikáciách, ktoré vytvárajú vysoké teplo a trenie.
Vzhľad a pôvod
Karbid titánu má sfarbenie medzi čiernou a svetlou až tmavohnedou a prachovú konzistenciu. Vo svojej čistej forme, keď nie je zmiešaný s inými látkami, je tenký a klzký na dotyk. Môže sa syntetizovať umiestnením častíc titánu, oxidu titaničitého alebo soli titánu na uhlík a jeho zahriatím na zvýšené teploty a častice budú pokryté uhlíkom prostredníctvom svojej pyrolýzy. Tieto častice sa potom zahrievajú v inertnej atmosfére za vzniku karbidu titánu. Štúdie o karbide titánu nájdené v meteoritoch tiež dospeli k záveru, že môže vznikať počas fázy katastrofickej straty hmoty klesajúcej hviezdy, ktorá trvá približne 100 rokov.
Mazacie vlastnosti
Potenciál karbidu titánu ako lubrikantu sa testoval (v mikroskopickom meradle pomocou mikroskopie s atómovou silou) na porovnanie jeho trecích vlastností s vlastnosťami nitridu titánu a vinylchloridu. Karbid titánu vykazoval najmenšie trenie z týchto troch. Jeho mazacie vlastnosti boli lepšie ako pri iných látkach, bez ohľadu na tvar a zloženie vzoriek použitých na test. Ostatné látky tiež vykazovali silnú závislosť od povrchového zloženia, ktoré karbid titánu nemal.
Odolnosť proti opotrebovaniu
Karbid titánu je vysoko odolný proti opotrebovaniu a korózii spôsobenej pôsobením času. Aj keď sa môže použiť s mnohými inými látkami na zvýšenie jeho trvanlivosti, niektoré látky reagujú zle. Napríklad oxidácia materiálu z karbidu volfrámu a kobaltu sa zvyšuje pridaním 6 až 30% zmesi karbidu titánu a táto krehkejšia zmes sa pravdepodobne rozbije, ak je vynútená, ako pôvodný materiál.
Húževnatosť
Karbid titánu je tvrdá látka, ktorá v kombinácii so svojimi mazacími vlastnosťami robí z nej atraktívnu látku na poťahovanie vrtákov. Ak kus nástroja neobsahuje volfrám, je možné ho vyrobiť z karbidu titánu v cermete s niklovou a kobaltovou matricou. Tým sa zvýši rýchlosť rezania, ako aj presnosť nástroja a hladkosť obrobku.
Tepelná odolnosť
Karbid titánu je veľmi odolný voči teplu. Jeho teplota topenia je 3880 ° C a teplota varu je 5 500 ° C. Pri laboratórnych porovnaniach so siedmimi ďalšími podobnými zloženiami sa zistilo, že majú najvyššiu toleranciu voči teplu. Často sa používa v špičkovej keramike a ako tepelný štít v kozmických lodiach na jeho ochranu pred inak ničivým teplom generovaným opätovným vstupom do atmosféry planéty.
