碳化钛

摘要： 以植酸(PA)、吡咯、硝酸钴和碳化钛(Ti_(3)C_(2)T_(x),MXene)为主要原料,利用界面调控技术合成一种含P和Co元素的新型MXene基阻燃剂(CoPM),并通过熔融共混的方法制备热塑性聚氨酯(TPU)纳米复合材料.锥形量热测试结果表明,引入4.0%(质量分数)的CoPM后,TPU/CoPM-4.0纳米复合材料的热释放速率峰值、烟释放速率峰值、一氧化碳产生速率峰值和二氧化碳产生速率峰值较纯TPU分别下降41.4%、15.1%、29.4%和39.6%.TPU/CoPM纳米复合材料优异的阻燃和抑烟减毒性能归因于:在凝聚相中,Ti_(3)C_(2)T_(x)发挥物理阻隔效应和催化成炭作用,隔绝聚合物材料与火焰区的热量、气体交换,且燃烧产物Co_(3)O_(4)和TiO_(2)具有催化抑烟减毒作用;在气相中,PA热解产生含磷自由基捕获剂,从而中断链式燃烧反应.

摘要： 采用热压烧结工艺制备了碳化钛复合材料。选用扫描电镜(SEM)观察试样的表观形貌与断口形貌,分别检测了其力学性能,以X射线衍射仪(XRD)对复合材料的成分进行了表征并对其抗氧化性能进行了分析。结果显示,在碳化钛材料中添加WC改善了其显微结构和力学性能,WC颗粒在TiC基体材料中离散补强增韧以及金属组分的强韧化,有助于TiC复合材料综合性能的提升。试样S4在WC添加量达到15 wt.%时最优,材料的断裂面显微组织细密、晶界分布明显、裂纹扩张路线走向清晰。金属相的韧化与碳化物硬质相在基体中弥散增韧协同效应提高了TiC复合材料的韧性。力学性能分别为:维氏硬度21.7 GPa,弯曲强度1139 MPa,断裂韧性9.8 MPa·m^(1/2),相对密度99.2%。在所设定的1150°C及保温2 h条件氧化后,热压烧结工艺制备的试样表面形成了一层对基体具有保护效果的致密性氧化膜,所形成的完全氧化层层厚大概为52.3μm,过渡层层厚为22.8μm左右。

摘要： 以0.8B_(4)C-0.2SiC复合材料为基础,以TiC、酚醛树脂、聚醚酰亚胺和聚乙烯醇缩丁醛为添加剂,采用无压烧结技术制备B_(4)C-SiC-TiC复合陶瓷材料。通过测试TiC掺入量分别为3wt%、6wt%、9wt%、12wt%和15wt%时,在2150°C下无压烧结制备出的样品的微观结构和力学性能,研究TiC掺入量对复合材料烧结过程及性能的影响。结果表明,向B_(4)C-SiC复合陶瓷材料中掺入一定量的TiC,有利于复合材料的致密化烧结,同时可以提高复合材料的力学性能。TiC掺入量为9wt%时,样品气孔率最低,TiC掺入量为12wt%时,样品烧结程度最高;TiC掺入量为12wt%时,样品相对密度、弯曲强度和断裂韧性达到最大值,分别为94.5%、239MPa和4.91MPa·m^(1/2)。

摘要： 采用真空烧结工艺和热压烧结工艺制备了碳化钛复合材料。凭借场发射扫描电镜(SEM)对试样的表观形貌与断口形貌进行了观察,检测了其力学性能并分析了抗氧化性能。结果显示:采用不同烧结工艺制备的碳化钛复合材料的力学性能及微观结构有较大差别,热压烧结工艺制备的试样各项性能较优,且试样的断裂面显微组织细密、晶界分布明显、裂纹扩张路线多样变化且走向清晰。力学性能分别为:弯曲强度1139 MPa,断裂韧性9.8 MPa·m1/2,维氏硬度21.7 GPa,相对密度99.2%。在设定的条件氧化2 h后,900°C时热压烧结制备的试样表面生成了对基体没有保护效用的非保护性氧化膜;而1150°C时试样表面形成了一层致密的对基体具有保护效果的保护性氧化膜。

摘要： 随着现代化工业的高速发展,对材料性能的要求不断提高。碳化钛由于其具有高硬度、高熔点、导电性强及耐磨损等特点,并且和一些金属具有良好的润湿性,将其作为复合材料的增强材料已经被广泛的研究。本文系统的介绍了碳化钛基复合材料的制备方法,通过归纳总结国内外学者的研究内容,进一步阐述了碳化钛作为增强相在复合材料方面的研究进展,并提出了未来碳化钛增强复合材料发展的大致方向。

摘要： 综述碳化钛(Ti_(3)C_(2))及其衍生物基复合材料的制备方法,包括液相刻蚀法、物理研磨-剥离法制备二维Ti_(3)C_(2)的方法,水热-溶剂热法、机械研磨法制备Ti_(3)C_(2)量子点的方法,水热氧化法、煅烧氧化法制备Ti_(3)C_(2)衍生物的方法,以及水热法、煅烧法、静电自组装法、机械-超声波混合法、冷凝回流法等制备Ti_(3)C_(2)基复合材料的方法;概括Ti_(3)C_(2)及其衍生物基复合材料在光催化的产氢、还原CO_(2)、降解有机污染物、固氮等环境领域的应用。认为需要开发更加环保安全、耗时短的Ti_(3)C_(2)制备方法,并探索可通过控制Ti_(3)C_(2)的氧化、提高其抗光腐蚀能力,通过控制Ti_(3)C_(2)的表面端基优化其光催化性能。

摘要： 以部分碳化钛为增强相投入到碳化硅基体材料中,并投入微量炭黑和碳化硼为烧结活化剂,利用无压固相烧结技术制造了碳化硅基陶瓷复合材料。评测了其力学性能,凭借扫描电镜(SEM)观测了试样的断口形貌与表观形貌,并探讨了其氧化行为。结果表明:在碳化硅中投加部分碳化钛,对复合材料的力学性能有非常大地益处,于9 wt%时达到顶峰,弯曲强度497 MPa,相对密度98.9%,断裂韧性4.79 MPa·m^(1/2)。复合材料的显微组织构造紧致密实,TiC颗粒在SiC材料中的离散作用而激发的钉扎效果和裂纹偏移转向为其主要的增韧原理。在设定的氧化条件下(1200°C保温2 h),试样表面形成了一层较为致密并可以弱化氧化进程的氧化膜层。

摘要： 近年来,二维材料MXene因其优异的电化学性能引起了人们的关注,被广泛应用于电化学储能领域。然而,在组装电极过程中,MXene纳米片往往会产生严重的自堆积效应从而大幅限制了其电化学性能。设计三维结构的气凝胶是解决MXene自堆积问题同时开发高性能MXene基超级电容器电极材料的关键。本文利用氧化石墨烯(GO)改善了Ti_(3)C_(2)T_(x)气凝胶的力学强度,并通过双向冷铸和冷冻干燥、温和还原的方法制备了具有双向有序结构的Ti_(3)C_(2)T_(x)/rGO复合气凝胶(A-TGA)。A-TGA具有较好的力学性能和导电性,因此可直接作为超级电容器的电极材料。同时,双向有序的独特结构为电解质离子提供了无阻碍的传输通道,大幅提升了气凝胶的电化学性能。A-TGA在电流密度为1 A·g^(-1)时的比电容为370 F·g^(-1),在100 mV·s^(-1)扫速下经过5000次循环后,电容保持率高达94%,表现出优异的循环稳定性。

摘要： 钼金属因其在高温下的强度而成为许多行业不可缺少的材料,有些应用需要复杂且不易加工的形状,3D打印是解决复杂部件生产问题的一种方法。但是,当用钼金属生产此类零件时,往往会出现缺陷。采用碳化钛对钼金属进行合金化的新工艺,可能预示着一个转折点。

摘要： 以水热-煅烧结合法制备了1D/2D Cl-TCN/Ti_(3)C_(2)光催化剂,并对其进行了表征分析及性能测试。反应120 min时,Cl-TCN/Ti_(3)C_(2)对4-硝基苯酚(p-NP)的降解率为71.2%,较Cl-TCN和直接煅烧的氮化碳(g-C_(3)N_(4))分别提高了18.7%和67.1%;Cl-TCN/Ti_(3)C_(2)对NO_(3)-的还原率为25.5%,较Cl-TCN和g-C_(3)N_(4)分别提高了10.7%和22.9%;通过3D荧光光谱分析发现Cl-TCN和g-C_(3)N_(4)对实际废水也有良好降解性能,说明形貌调控、元素掺杂及异质结构有效提高了可见光响应能力,降低光生电子-空穴复合率,从而提高了催化剂的催化性能。该实验设计体系完整、知识面广,有利于提升环境学科学生在创新实验中对光催化技术的掌握,为科创训练和创新培养体系的构建提供参考。

摘要： 锂-硫电池由于其高理论能量密度、环境友好以及低成本,被认为是未来最具潜力的新型高能量密度电化学能源存储系统之一.[1]但锂-硫电池在实际应用之前,其关键组成部分之一的硫正极依然存在两个问题需要解决:1)单质硫较差的电子和离子传输能力导致的电极极化现象;2)充放电过程中的中间产物(多硫化锂,Li2Sx,x= 4-8)的"穿梭效应"及其引发的低库伦效率和不稳定的循环性能.[2]这里,我们设计了一种基于碳化钛纳米颗粒-碳纳米纤维的复合硫电极来实现电化学性能的提升.极性的纳米碳化钛颗粒可以吸附多硫化锂并作为硫化锂沉积的活性位点,抑制"穿梭效应",从而提升复合电极的电化学性能.[3]此同时,高导电性的碳纳米纤维则有利于电子和离子的传输,降低电极的极化电压.

摘要： 为研究TiC对铁基自熔合金(Fe45)磨损性能及磨损机理的影响,以Fe45粉末、炭黑和钛粉为原料,利用真空烧结工艺制备了原位合成碳化钛颗粒(TiCp)增强铁基复合材料(TiCp/Fe45).使用激光共聚焦显微镜,扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD),能谱仪(EDS)等材料分析手段对材料的组织,成分相结构以及磨损形貌进行分析,并用M-200磨损试验机对材料滑动磨损性能进行评价.结果表明:随着C粉与Ti粉含量的增加,材料硬度和收缩率呈现先上升再下降的趋势,加入量为3wt％时硬度和收缩率达到最高.以淬火GCr15为对摩副,在干摩擦条件下,3wt％TiCp/Fe45氧化磨与粘着磨损明显减少,耐磨性显著提高,磨损率仅为Fe45的1/8.

摘要： 采用原位自蔓延-近熔点铸造技术制备TiC/Cu基复合材料,研究不同TiCp含量对TiCp/Cu基复合材料微观组织和耐磨性能的影响.结果表明,随着TiCp含量从0.5％增至1.3％,微观组织由柱状晶先转变蔷薇状组织进而向近似等轴晶方向转变,磨损量先减少后增加.当TiCp含量为1.0％时,TiC/Cu基复合材料的磨损量最少,但当TiCp含量增至1.3％时,偏聚的颗粒脱落,加剧了磨损,降低了TiC/Cu基复合材料的耐磨性.

摘要： 采用原位自蔓延-近熔点铸造技术制备TiC/Cu基复合材料,研究不同TiCp含量对TiCp/Cu基复合材料微观组织和耐磨性能的影响.结果表明,随着TiCp含量从0.5％增至1.3％,微观组织由柱状晶先转变蔷薇状组织进而向近似等轴晶方向转变,磨损量先减少后增加.当TiCp含量为1.0％时,TiC/Cu基复合材料的磨损量最少,但当TiCp含量增至1.3％时,偏聚的颗粒脱落,加剧了磨损,降低了TiC/Cu基复合材料的耐磨性.

摘要： 采用原位自蔓延-近熔点铸造技术制备TiC/Cu基复合材料,研究不同TiCp含量对TiCp/Cu基复合材料微观组织和耐磨性能的影响.结果表明,随着TiCp含量从0.5％增至1.3％,微观组织由柱状晶先转变蔷薇状组织进而向近似等轴晶方向转变,磨损量先减少后增加.当TiCp含量为1.0％时,TiC/Cu基复合材料的磨损量最少,但当TiCp含量增至1.3％时,偏聚的颗粒脱落,加剧了磨损,降低了TiC/Cu基复合材料的耐磨性.

摘要： 采用原位自蔓延-近熔点铸造技术制备TiC/Cu基复合材料,研究不同TiCp含量对TiCp/Cu基复合材料微观组织和耐磨性能的影响.结果表明,随着TiCp含量从0.5％增至1.3％,微观组织由柱状晶先转变蔷薇状组织进而向近似等轴晶方向转变,磨损量先减少后增加.当TiCp含量为1.0％时,TiC/Cu基复合材料的磨损量最少,但当TiCp含量增至1.3％时,偏聚的颗粒脱落,加剧了磨损,降低了TiC/Cu基复合材料的耐磨性.

摘要： 采用原位自蔓延-近熔点铸造技术制备TiC/Cu基复合材料,研究不同TiCp含量对TiCp/Cu基复合材料微观组织和耐磨性能的影响.结果表明,随着TiCp含量从0.5％增至1.3％,微观组织由柱状晶先转变蔷薇状组织进而向近似等轴晶方向转变,磨损量先减少后增加.当TiCp含量为1.0％时,TiC/Cu基复合材料的磨损量最少,但当TiCp含量增至1.3％时,偏聚的颗粒脱落,加剧了磨损,降低了TiC/Cu基复合材料的耐磨性.

摘要： 采用原位自蔓延-近熔点铸造技术制备TiC/Cu基复合材料,研究不同TiCp含量对TiCp/Cu基复合材料微观组织和耐磨性能的影响.结果表明,随着TiCp含量从0.5％增至1.3％,微观组织由柱状晶先转变蔷薇状组织进而向近似等轴晶方向转变,磨损量先减少后增加.当TiCp含量为1.0％时,TiC/Cu基复合材料的磨损量最少,但当TiCp含量增至1.3％时,偏聚的颗粒脱落,加剧了磨损,降低了TiC/Cu基复合材料的耐磨性.

摘要： 利用自蔓延高温合成结合准热等静压技术(SHS/PHIP)在H13热作模具钢表面制备了TiC/Ni梯度功能涂层.对TiC/Ni梯度功能涂层进行0.5h和2h的700°C铝液静态热熔损试验,采用XRD分析熔损涂层的物相,采用SEM-EDS观察熔损涂层的组织和分析成分.试验结果表明熔损涂层的主要物相为TiC、Ni、TiO2和A1Ni3.涂层表层失效为Ni粘结相被侵蚀以及TiC骨架结构被氧化.涂层内部以侵蚀Ni粘结相为主,TiC骨架仍保持原有组织结构.TiC抗铝液侵蚀性能强于Ni粘结相.

摘要： 利用自蔓延高温合成结合准热等静压技术(SHS/PHIP)在H13热作模具钢表面制备了TiC/Ni梯度功能涂层.对TiC/Ni梯度功能涂层进行0.5h和2h的700°C铝液静态热熔损试验,采用XRD分析熔损涂层的物相,采用SEM-EDS观察熔损涂层的组织和分析成分.试验结果表明熔损涂层的主要物相为TiC、Ni、TiO2和A1Ni3.涂层表层失效为Ni粘结相被侵蚀以及TiC骨架结构被氧化.涂层内部以侵蚀Ni粘结相为主,TiC骨架仍保持原有组织结构.TiC抗铝液侵蚀性能强于Ni粘结相.

摘要： 得到了对于提高与陶瓷的复合烧结体的特性有效地、不含氧化钛或金属等无机系杂质而且游离碳量少的具有纳米单位的粒径的微细的碳化钛粉末。一种高纯度微细的碳化钛粉末，最大粒径是100nm以下，钛以外的金属含有量是0.05wt％以下，游离碳含量在0.5wt％以下，通过下述工序得到，把含有1个以上能与烷氧基钛的钛配位的官能团OH基或者COOH基而且不含有C、H、N、O以外的元素的有机物溶解在作为碳源的溶剂中形成液体，在该液体中，当把碳源与烷氧基钛的摩尔比(碳源/烷氧基钛)定为α时，混合烷氧基钛使得α成为0.7≤α≤1.0，得到前体溶液，把得到的前体溶液中的生成物在非氧化气氛或真空气氛中，在1050～1500°C下进行热处理。

摘要： 本发明提供了一种基于含钛高炉渣碳化提钛处理的碳化钛制备方法，以含钛高炉渣为原料，通过研磨、成球后，通过加热至1100~1300°C使得甲烷分解为氢气和炭黑，进而还原、碳化得到碳化钛粗品，再对碳化钛粗品进行磨细处理、除杂即可得到较为纯净的碳化钛产品，其流程简单易操作，并且由于甲烷分解得到氢气和活性很高的炭黑，氢气和含钛高炉渣发生气固反应，还原效率高，同时高活性的炭黑也极大的提高了碳化效率，使得整体反应效率提高，并降低了碳化温度，并且还将反应得到的尾气回收用作对密闭式碳化炉加热的气体燃料供给，从而有效的降低了能耗，更好地利用了现有含钛高炉渣资源，提高了含钛高炉渣的附加值，具有很好的工业应用价值。

摘要： 本发明公开了一种碳化钛‑碳化硅‑硅化钛复合陶瓷材料，由以下按照重量份的原料组成：碳化钛粉末65‑68份、碳化硅粉末32‑40份、硅化钛粉末26‑29份、氧化铝粉末3‑6份、纳米氧化铟粉末5‑8份、钼粉2‑4份。本发明还提供了所述碳化钛‑碳化硅‑硅化钛复合陶瓷材料的制备方法。本发明制备的碳化钛‑碳化硅‑硅化钛复合陶瓷材料，抗弯强度及断裂韧性均表现良好，抗热冲击性能优异，有利于拓展碳化硅陶瓷的应用范围。

摘要： 本发明涉及一种X射线荧光光谱法测定碳化钛渣中碳化钛含量的方法，属物化检测技术领域。本发明的测定方法为先采用盐酸‑硫酸‑氢氟酸溶解使碳化钛与各种氧化钛分离，试样分离后，将残渣灼烧、熔融制片，采用基准二氧化钛绘制校准曲线，用X射线荧光光谱法测定碳化钛中钛的含量。本发明具有速度快、效率高、成本低及安全环保特点，很适合炉前快速分析。

摘要： 得到了对于提高与陶瓷的复合烧结体的特性有效地、不含氧化钛或金属等无机系杂质而且游离碳量少的具有纳米单位的粒径的微细的碳化钛粉末。一种高纯度微细的碳化钛粉末，最大粒径是100nm以下，钛以外的金属含有量是0.05wt％以下，游离碳含量在0.5wt％以下，通过下述工序得到，把含有1个以上能与烷氧基钛的钛配位的官能团OH基或者COOH基而且不含有C、H、N、O以外的元素的有机物溶解在作为碳源的溶剂中形成液体，在该液体中，当把碳源与烷氧基钛的摩尔比(碳源/烷氧基钛)定为α时，混合烷氧基钛使得α成为0.7≤α≤1.0，得到前体溶液，把得到的前体溶液中的生成物在非氧化气氛或真空气氛中，在1050～1500°C下进行热处理。

摘要： 本发明提供了一种基于含钛高炉渣碳化提钛处理的碳化钛制备方法，以含钛高炉渣为原料，通过研磨、成球后，通过加热至1100~1300°C使得甲烷分解为氢气和炭黑，进而还原、碳化得到碳化钛粗品，再对碳化钛粗品进行磨细处理、除杂即可得到较为纯净的碳化钛产品，其流程简单易操作，并且由于甲烷分解得到氢气和活性很高的炭黑，氢气和含钛高炉渣发生气固反应，还原效率高，同时高活性的炭黑也极大的提高了碳化效率，使得整体反应效率提高，并降低了碳化温度，并且还将反应得到的尾气回收用作对密闭式碳化炉加热的气体燃料供给，从而有效的降低了能耗，更好地利用了现有含钛高炉渣资源，提高了含钛高炉渣的附加值，具有很好的工业应用价值。

摘要： 本发明提供一种二硼化钛‑碳化硼‑碳化钛复合陶瓷材料，其组成至少包括TiB2、B4C、TiC和C。本发明还提供了一种二硼化钛‑碳化硼‑碳化钛复合陶瓷材料的制备方法。本发明通过引入TiC、C作为添加剂，除去氧化层、避免TiB2晶粒异常长大，实现了高强韧性二硼化钛‑碳化硼复合陶瓷的制备。

摘要： 本发明涉及碳化钛渣制备领域，尤其是一种实现高钛型高炉渣、细粒级钛精矿、钛渣除尘灰的综合利用的用于制备碳化钛渣的电弧炉及碳化钛渣制备方法，包括炉体和设置于炉体上的炉盖，所述电弧炉还设置有热装系统、喷吹系统和出渣系统。本发明实现了将细粒级钛精矿和钛渣除尘灰应用到高钛型高炉渣的碳化过程中，有效利用其中的钛、铁成分，多余的钙、镁、铝、硅等氧化物也不会对碳化钛渣产品造成不良影响。通过采用喷吹加料的方式，可有效避免物料粒度过细的问题，不易造成环境污染。既可以实现固体废弃物的有效利用，又有利于高钛型高炉渣向碳化钛渣的转变过程，对减轻环保压力和提高钛资源利用率具有重要意义。本发明尤其适用于碳化钛渣制备之中。

摘要： 本发明属于钛合金材料领域，特别是碳化钛‑碳化硅‑硼化钛粒子增强钛合金的制备方法，涉及到采用碳化钛‑碳化硅‑硼化钛三种粒子反应增强合金材料的制备方法。通过二氧化碳、甲烷、氩气和氧气的混合气体将碳化钛‑碳化硅‑硼化钛粒子前驱体粉末吹入钛合金熔体中，通过反应生成碳化钛‑碳化硅‑硼化钛增强微粒，反应完成后，再向钛合金熔体中添加银粉末和铜粉末，经过机械化混合搅拌、变质处理、精炼、浇注，获得铸锭通过带背压的105o拐角的等通道弯角挤压变形获得具有高强度的纳米碳化钛‑碳化硅‑硼化钛粒子增强钛合金材料。本发明碳化钛‑碳化硅‑硼化钛粒子增强钛基合金材料的强度、疲劳寿命、耐磨性能和抗氧化性显著提高。

摘要： 本发明涉及一种X射线荧光光谱法测定碳化钛渣中碳化钛含量的方法，属物化检测技术领域。本发明的测定方法为先采用盐酸‑硫酸‑氢氟酸溶解使碳化钛与各种氧化钛分离，试样分离后，将残渣灼烧、熔融制片，采用基准二氧化钛绘制校准曲线，用X射线荧光光谱法测定碳化钛中钛的含量。本发明具有速度快、效率高、成本低及安全环保特点，很适合炉前快速分析。