TiC淺灰色，立方晶系，不溶於水，具有很高的化學穩定性，與鹽酸、硫酸幾乎不起化學反應，但能夠溶解於王水，硝酸，以及氫氟酸中，還溶於鹼性氧化物的溶液中。
TiC 是具有金屬光澤的鐵灰色晶體, 屬於 NaCl型簡單立方結構, 晶格常數為 0.4329 nm, 空間群為Fm3m, 在晶格位置上碳原子與鈦原子是等價的, TiC 原子間以很強的共價鍵結合, 具有類似金屬的若干特性, 如高的熔點、沸點和硬度, 硬度僅次於金剛石, 有良好的導熱和導電性, 在溫度極低時甚至表現出超導性。因此, TiC 被廣泛用於製造金屬陶瓷, 耐熱合金、硬質合金、抗磨材料、高溫輻射材料以及其它高溫真空器件, 用其製備的復相材料在機械加工、冶金礦產、航天和聚變堆等領域有著廣泛的套用。
基本介紹
- 中文名：碳化鈦
- 英文名：Titanium Carbide
- 化學式：TiC
- 分子量：59.89
- 熔點：3140℃
- 沸點：4820℃
- 水溶性：溶於硝酸和王水，不溶於水。
- 密度：4.93g/mL
- 外觀：灰色金屬光澤的結晶固體，質硬，硬度僅次於金剛石，弱磁性。
物理性質,毒理學數據,生態學數據,性質與穩定性,貯存方法,合成方法,用途,
碳化鈦是典型的過渡金屬碳化物。它的鍵型是由離子鍵、共價鍵和金屬鍵混合在同一晶體結構中，因此碳化鈦具有許多獨特的性能。晶體的結構決定了碳化鈦具有高硬度、高熔點、耐磨損以及導電性等基本特徵。碳化鈦陶瓷是鈦、鋯、鉻過渡金屬碳化物中發展最廣的材料。
物理性質
莫氏硬度：9～10
顯微硬度（kg/mm2）：3000
彈性模量（N/mm2）：2940
抗彎強度（N/mm2）：240～400
熱膨脹係數（K）：7.74×10-6
熱導率（W/（m·K））：21
生成熱（kJ/mol）：-183.4
毒理學數據
主要的刺激性影響：
在皮膚上面：刺激皮膚和黏膜；
在眼睛上面：刺激的影響；
致敏作用：沒有已知的敏化現象。
生態學數據
通常對水是不危害的，若無政府許可，勿將材料排入周圍環境。
性質與穩定性
常溫常壓下穩定
避免的物料 氧化物。不溶於水，溶於硝酸。能溶於王水及硝酸，不溶於水。
貯存方法
常溫密閉，陰涼通風乾燥。
合成方法
以二氧化鈦和炭黑為原料，將高純二氧化鈦和炭黑按比例充分混合，乾粉混合物加壓成形,用水平碳管爐或立式碳管爐，在氫氣氣氛下，於1900～2300℃還原製得塊狀TiC，經粉碎得碳化鈦粉狀產品。或者以海綿鈦和炭黑為原料，將海綿鈦（或鈦合金、碳化物固溶物回收的鈦屑）和炭黑按比例充分混合，在高純氫氣氣流中加熱至1500～1700℃反應製得碳化鈦。
2.金屬鈦直接碳化
將鈦粉末(由鈉還原或由氫化鈦分解而得，325目以下)和炭黑混合，並在大約0.98Pa的壓力下成型。再將物料放入石墨容器，於高純度氫的氣流中加熱至1500～1700℃使碳滲入。反應溫度和保持的時間取決於原料種類、粒度以及反應性能等。
3.氣相反應法
將四氯化鈦的蒸氣和含有烴(甲烷、苯等)的氫氣混合後送到已由感應加熱或由其他方法加熱的用於沉積碳化鈦用的基材上，使其反應析出碳化鈦。反應條件如反應氣的濃度比、反應溫度、送氣流速等不同，析出的碳化鈦形態也不同。
用途
1.用作切削工具材料的添加劑和金屬鉍、鋅、鎘熔融坩堝，製備半導體耐磨薄膜，HDD大容量記憶裝置。
2.碳化鈦最重要的用途是用作切削工具材料的添加劑和金屬鉍、鋅、鎘熔融坩堝，製備半導體耐磨薄膜、HDD大容量記憶裝置。
