Введение

Карбид титана, TiC, — чрезвычайно твердый (по шкале Мооса 9–9,5) огнеупорный керамический материал, схожий с карбидом вольфрама. Он выглядит как черный порошок и имеет кристаллическую структуру типа хлорида натрия (гранецентрированная кубическая). В природе встречается в виде очень редкого минерала камрабевита (Lang ru) (Ti,V,Fe)C. Он был обнаружен в 1984 году на горе Арашан в Чаткальском районе, СССР (современный Кыргызстан), вблизи узбекской границы. Минерал был назван в честь Ибрагима Хамрабаевича Хамрабаева, директора по геологии и геофизике Ташкента, Узбекистан. Кристаллы этого минерала, встречающиеся в природе, имеют размеры от 0,1 до 0,3 мм.

Физические свойства

Карбид титана имеет модуль упругости приблизительно 400 ГПа и модуль сдвига 188 ГПа.

Производство и механическая обработка

Инструментальные вставки без содержания вольфрама могут быть изготовлены из карбида титана в никелево-кобальтовой матрице, что повышает скорость резания, точность и чистоту обработки поверхности детали. Стойкость к износу, коррозии и окислению материала на основе карбида вольфрама и кобальта может быть увеличена путем добавления 6–30% карбида титана к карбиду вольфрама. Это приводит к образованию твердого раствора, который является более хрупким и подверженным разрушению. Карбид титана может быть подвергнут травлению методом реактивного ионного травления.

Приложения

Карбид титана используется при изготовлении твердых сплавов, которые часто применяются для обработки стальных материалов на высоких скоростях резания. Он также используется как износостойкое покрытие для металлических деталей, таких как резцы и механизмы часов. Карбид титана также применяется в качестве теплозащитного покрытия при возвращении космических аппаратов в атмосферу. Алюминиевый сплав 7075 (AA7075) почти так же прочен, как сталь, но в три раза легче. Использование тонких прутков AA7075 с наночастицами TiC позволяет сваривать более крупные детали сплава без трещин, вызванных фазовым расслоением.