كربيد التيتانيوم

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

كربيد التيتانيوم ، Ti₃C ، مادة خزفية حرارية شديدة الصلابة ( 9-9.5 على مقياس موس) ، تشبه كربيد التنجستن . يظهر على شكل مسحوق أسود ذي بنية بلورية مكعبة مركزية الوجوه تشبه كلوريد الصوديوم .

يوجد هذا المعدن في الطبيعة على شكل معدن نادر للغاية يُسمى خامرابايفيت ( بالروسية : Хамрабаевит ) - (Ti,V,Fe)C. اكتُشف عام 1984 في جبل أراشان بمنطقة تشاتكال ، [ 1 ] الاتحاد السوفيتي ( قيرغيزستان حاليًا )، بالقرب من الحدود الأوزبكية. سُمّي المعدن نسبةً إلى إبراهيم خامرابايفيتش خامرابايف، مدير قسم الجيولوجيا والجيوفيزياء في طشقند ، أوزبكستان . يتراوح حجم بلوراته الموجودة في الطبيعة بين 0.1 و0.3 ملم.

الخصائص الفيزيائية

يبلغ معامل المرونة لكربيد التيتانيوم حوالي 400 جيجا باسكال ومعامل القص 188 جيجا باسكال. [ 2 ]

يذوب كربيد التيتانيوم في أكسيد التيتانيوم الصلب ، وله مجموعة من التركيبات التي تسمى مجتمعة "أوكسي كربيد التيتانيوم" ويتم إنتاجها عن طريق الاختزال الكربوني الحراري للأكسيد. [ 3 ]

التصنيع والتشغيل الآلي

يمكن صنع رؤوس الأدوات الخالية من التنجستن من كربيد التيتانيوم في مادة السيرميت ذات مصفوفة النيكل والكوبالت ، مما يعزز سرعة القطع ودقته ونعومة قطعة العمل.

يمكن زيادة مقاومة مادة كربيد التنجستن والكوبالت للتآكل والصدأ والأكسدة بإضافة 6-30% من كربيد التيتانيوم إلى كربيد التنجستن. ينتج عن ذلك محلول صلب أكثر هشاشة وعرضة للكسر .

يمكن حفر كربيد التيتانيوم باستخدام الحفر الأيوني التفاعلي .

التطبيقات

يُستخدم كربيد التيتانيوم في تحضير الخزف المعدني ، الذي يُستخدم بكثرة في تشكيل المواد الفولاذية بسرعات قطع عالية. كما يُستخدم كطلاء مقاوم للتآكل على الأجزاء المعدنية، مثل رؤوس الأدوات وآليات الساعات. [ 4 ] ويُستخدم كربيد التيتانيوم أيضًا كطلاء واقٍ من الحرارة للمركبات الفضائية عند دخولها الغلاف الجوي . [ 5 ]

تتميز سبيكة الألومنيوم 7075 (AA7075) بقوة تقارب قوة الفولاذ، ولكنها أخف وزناً بمقدار الثلث. ويتيح استخدام قضبان رقيقة من سبيكة AA7075 مع جسيمات نانوية من كربيد التيتانيوم (TiC) لحام قطع أكبر من السبيكة دون حدوث تشققات ناتجة عن انفصال الطور. [ 6 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ دان، بيت جيه (1985). "أسماء المعادن الجديدة" . عالم المعادن الأمريكي . 70 : 1329-1335 .
  2. ↑ تشانغ، ر؛ غراهام، ل (1966). "الخواص المرنة لـ ZrC و TiC عند درجات الحرارة المنخفضة" . مجلة الفيزياء التطبيقية . 37 (10): 3778-3783 . Bibcode : 1966JAP....37.3778C . doi : 10.1063/1.1707923 .
  3. ↑ فاتولاهي-فرد، فرزين (2017-05-01). إنتاج معدن التيتانيوم بعملية الملح المنصهر الكهروكيميائية (رسالة ماجستير). جامعة كارنيجي ميلون.
  4. ↑ غوبتا، ب.؛ فانغ، ف.؛ روبانوف، س.؛ لوهو، ت.؛ كو، أ.؛ سويفت، ن.؛ فيدلر، هـ.؛ ليفينور، ج.؛ مورمو، ب.ب.؛ ماركويتز، أ.؛ كينيدي، ج. (2019). "طلاءات سوداء زخرفية على أسطح التيتانيوم تعتمد على طلاءات كربونية ثنائية الطبقات صلبة مُصنّعة بتقنية زرع الكربون". تكنولوجيا الأسطح والطلاءات . 358 : 386-393 . doi : 10.1016/j.surfcoat.2018.11.060 . hdl : 2292/46133 . S2CID 139179067 . 
  5. ↑ سفورزا، باسكوالي م. (13 نوفمبر 2015). مبادئ تصميم المركبات الفضائية المأهولة . إلسيفير. ص 406. ISBN  9780124199767تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يناير 2017 .
  6. ↑ "عملية لحام جديدة تفتح آفاق استخدامات لسبائك خفيفة الوزن كانت غير قابلة للحام سابقًا" . newatlas.com . ١٣ فبراير ٢٠١٩. تاريخ الاطلاع: ١٨ فبراير ٢٠١٩ .