Главная страница сайта О веществе TiO2
Виды диоксида титана Статьи о диоксиде титана


размер частиц карбида титана

Размер частиц,пкм

Рис. 8. Зависимость содержания свободною (а) и связанного (б) углерода в карбиде титана от размера частиц титанового порошка

Улучшает качество получаемого карбида титана и постоянное вакуу-мирование реактора для снижения давления СО, являющегося окислителем [25].

Скорость горения и полнота превращения зависят от марки сажи, причем с ростом удельной поверхности сажи скорость горения снижается. В свою очередь увеличение структурности саж (разветвленности сажевых цепочек) благоприятно сказывается на протекании синтеза. Лучшие результаты получены при синтезе карбида титана из смеси порошков титана с легко графитирующими сажами марок ПМ-15 и ТГ-10 [26].

Для получения карбида титана с содержанием связанного углерода, близким к стехиометрическому, и минимальным количеством свободного углерода следует выполнять следующие требования к исходным материалам и условиям синтеза, разработанные авторами метода:

1. Содержание основного продукта в титановом порошке должно быть не менее 99 %, а кислорода - ниже 0,05 %.

2. Титановый порошок должен быть полидисперсным в пределах 90— 100 мкм.

3. Исходные смеси титана с сажей для более тесного контакта частиц должны загружаться в реактор в виде спрессованных таблеток.

4. Максимальная загрузка реактора емкостью 10 л не должна превышать 2,5 кг.

5. В качестве среды карбидизации предпочтительнее использовать вакуум 2,5 Па.

6. Рекомендуется проводить 15 %-ное разбавление исходной шихты конечным продуктом [21].

В большинстве работ, посвященных получению карбида титана методом СВС, образующийся по оптимальной технологии TiC содержит связанного углерода в количестве 19,4 %, а сводобного — 0,2 %. Но в [27] приводятся данные, из которых следует, что близкий к стехиомет-рическому составу TiC содержит свободного углерода 2 %.

3. Получение TiC из галогенидов титана

Разработано большое число модификаций этого метода получения карбида титана, отличающихся между собой как по используемым исходным реагентам, так и по технологическим условиям процесса* [28]. Этим методом можно получать покрытия (см. гл. III), монокристаллы и волокна из карбида титана.

В качестве галогена титана используют, как правило, TiCI4 или Til4, а углеродсодержащие компоненты могут представлять различные углеводороды, фенолы и тд. Наиболее часто применяются СН4, С?.Н4, СС14 иС6Н6.

Чаще всего при производстве порошка карбида гитана используется смесь TiCl4 + СН4 + Н2. Несмотря на то что выход порошка TiC значительно возрастает (с 5 до 15 %) при замене тетрахлорида титана тетра-иодидом титана, применение последнего не практикуется в производственных условиях в связи с его высокой стоимостью [29].

Для образования карбида титана необходимо вести процесс в области температур 1200-1500 °С.

Выход годного увеличивается с ростом концентрации метана, но тогда повышается содержание свободного углерода в TiC. Для увеличения выхода карбида титана рекомендуется вводить в реакционную смесь небольшие количества WC16 или Mods, стимулирующие процесс гомогенного зарождения частиц, и пропускать вдоль реакционных трубок чнертный газ с целью предотвращения образования покрытий. Однако кардинальным решением проблемы является проведение процесса при более высоких температурах, например с использованием плазмы.

Плазмохимическим методом получают ультрадисперсные порошки карбида титана с уникальными свойствами. Плазмохимический синтез обеспечивает высокую производительность процесса, так как в условиях низкотемпературной плазмы реакция образования карбида титана протекает практически мгновенно (Ю-2—Ю-6 с). К преимуществам этого метода относятся простота технологических схем и возможность создания замкнутых циклов [30].

В качестве углеродсодержащих компонентов могут использоваться метан, этан, бензол, бензин, толуол, четыреххлористый углерод, гало-гензамещенные алканы и алкены, ароматические углеводороды [31], но предпочтительнее всего применять бензол и четыреххлористый углерод. В этом случае наблюдается большая однотипность процессов синтеза TiC, что обусловливает меньший разброс структурных параметров карбида титана (табл. 4). [32].

* Пат. 55-23204 (Япония), 1980; пат. 3812239 (США), 1974; пат. 3661523 <США), 1972: пат. 3657089 (США), 1972; пат. 54-10958 (Япония), 1979.


 

 

Вернуться в меню книги

 

На правах рекламы

Место свободно

 

Copyright © 2008-2012 TitanDioxide.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Диоксид титана TiO2