เนื้อหา

• ลักษณะและที่มา
• คุณสมบัติการหล่อลื่น
• ความต้านทานการสึกหรอ
• ความเหนียว
• ทนความร้อน

ไทเทเนียมคาร์ไบด์มีความคล้ายคลึงกับทังสเตนคาร์ไบด์ในหลาย ๆ ด้านและใช้ทั้งในรูปแบบบริสุทธิ์และในส่วนประกอบของชิ้นส่วนในการเตรียมเซอร์เมทเพื่อเพิ่มความต้านทานของเครื่องมือสำหรับเครื่องจักร เนื่องจากคุณสมบัติทนไฟและความสามารถในการทำหน้าที่เป็นน้ำมันหล่อลื่นจึงใช้ไททาเนียมคาร์ไบด์ในการตัดเฉือนและงานอื่น ๆ ที่ก่อให้เกิดความร้อนและแรงเสียดทานสูง

ลักษณะและที่มา

ไทเทเนียมคาร์ไบด์มีสีระหว่างสีดำและสีน้ำตาลอ่อนถึงน้ำตาลเข้มและมีความสม่ำเสมอแบบฝุ่น ในรูปแบบบริสุทธิ์เมื่อไม่ผสมกับสารอื่นจะมีความบางและลื่นเมื่อสัมผัส สามารถสังเคราะห์ได้โดยการวางอนุภาคของไทเทเนียมไททาเนียมไดออกไซด์หรือเกลือไททาเนียมลงบนคาร์บอนและให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่สูงขึ้นและอนุภาคจะถูกเคลือบด้วยคาร์บอนผ่านการไพโรไลซิส จากนั้นอนุภาคเหล่านี้จะถูกให้ความร้อนในบรรยากาศเฉื่อยเพื่อผลิตไทเทเนียมคาร์ไบด์ การศึกษาเกี่ยวกับไททาเนียมคาร์ไบด์ที่พบในอุกกาบาตยังสรุปได้ว่าสามารถก่อตัวขึ้นในช่วงการสูญเสียมวลของดาวที่ร่วงโรยซึ่งกินเวลาประมาณ 100 ปี

คุณสมบัติการหล่อลื่น

ศักยภาพของไททาเนียมคาร์ไบด์เป็นสารหล่อลื่นได้รับการทดสอบ (ในระดับจุลภาคโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม) เพื่อเปรียบเทียบคุณสมบัติการเสียดสีกับไททาเนียมไนไตรด์และไวนิลคลอไรด์ ไทเทเนียมคาร์ไบด์มีแรงเสียดทานน้อยที่สุดในสาม คุณสมบัติในการหล่อลื่นของมันเหนือกว่าสารอื่น ๆ โดยไม่คำนึงถึงรูปร่างและองค์ประกอบของตัวอย่างที่ใช้ในการทดสอบ สารอื่น ๆ ยังแสดงให้เห็นถึงการพึ่งพาอย่างมากในองค์ประกอบของเคาน์เตอร์ซึ่งไททาเนียมคาร์ไบด์ไม่มี

ความต้านทานการสึกหรอ

ไทเทเนียมคาร์ไบด์มีความทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนที่เกิดจากการสัมผัสกับกาลเวลา แม้ว่าจะสามารถใช้กับสารอื่น ๆ เพื่อเพิ่มความทนทานได้ แต่สารบางชนิดก็ทำปฏิกิริยาได้ไม่ดี ตัวอย่างเช่นการเกิดออกซิเดชันของวัสดุทังสเตนและโคบอลต์คาร์ไบด์จะเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มส่วนผสมของไททาเนียมคาร์ไบด์ 6 ถึง 30% และส่วนผสมที่เปราะบางกว่านี้มีแนวโน้มที่จะแตกหากถูกบังคับมากกว่า วัสดุดั้งเดิม

ความเหนียว

ไทเทเนียมคาร์ไบด์เป็นสารแข็งซึ่งเมื่อรวมกับคุณสมบัติในการหล่อลื่นทำให้เป็นสารที่น่าสนใจสำหรับการเคลือบดอกสว่าน หากชิ้นส่วนของเครื่องมือไม่มีทังสเตนสามารถทำด้วยไทเทเนียมคาร์ไบด์ในเซอร์เมทที่มีเมทริกซ์นิกเกิลและโคบอลต์ ซึ่งจะช่วยเพิ่มความเร็วในการตัดและเพิ่มความแม่นยำของเครื่องมือและความเรียบของชิ้นงาน

ทนความร้อน

ไทเทเนียมคาร์ไบด์ทนความร้อนได้มาก จุดหลอมเหลวคือ 3880 ºCและจุดเดือดคือ 5,500 ºC จากการเปรียบเทียบในห้องปฏิบัติการกับองค์ประกอบอื่น ๆ ที่คล้ายคลึงกันอีก 7 ชนิดพบว่ามีความทนทานต่อความร้อนสูงสุด มักใช้ในเซรามิกไฮเทคและเป็นเกราะป้องกันความร้อนในยานอวกาศเพื่อปกป้องมันจากความร้อนทำลายล้างที่เกิดจากการเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์อีกครั้ง