Titanyum Borür Tozu
İçindekiler
titanium boride powder son derece sert ve aşınmaya dayanıklı özellikleriyle değer verilen gelişmiş bir seramik malzemedir. Bu borür tozu, zorlu koşullar altında üstün performans arayan çeşitli endüstriyel sektörlerde önemli bir hammadde haline gelmiştir.
Titanyum Borür Tozuna Genel Bakış
Titanyum borür, TiB2 ampirik kimyasal formülüne sahip yüksek derecede refrakter bir seramik malzemedir. İşte özellikleri ve karakteristiklerine kısa bir genel bakış:
Mülkiyet | Özellikler |
---|---|
Kimyasal bileşim | Ağırlıkça 66% Titanyum, 34% Bor |
Görünüş | Gri veya siyah toz |
Kristal yapı | Altıgen kafes yapısı |
Yoğunluk | 4,5 g/cc |
Sertlik | Yaklaşık 30 GPa Vickers |
Yüksek sıcaklık kararlılığı | Erime noktası 3273°F (1800°C) |
Oksidasyon direnci | Havada 1100°C'ye kadar dayanıklı |
Termal iletkenlik | 60-105 W/mK |
Elektriksel iletkenlik | Metal gibi iletken |
Sürtünme katsayısı | 0,3 Çeliğe Karşı Dinamik |
Bu içsel özellikler, titanyum borürü sertlik, aşınma direnci, termal stabilite ve metaller veya alternatif seramiklerle kıyaslanamayan diğer aşırı performans özellikleri gerektiren özel uygulamalar için uygun hale getirir.
TiB2'nin elmas ve kübik bor nitrürle yarışan aşırı sertliği, özellikle yüksek erozyon direncine ihtiyaç duyulan aşındırıcı uygulamalar için kullanışlıdır. Sertlik, kimyasal kararlılık ve yüksek erime noktası kombinasyonu, malzemenin agresif ortamlarda kullanılmasını da sağlar.
Bu arada, metalik elektrik iletkenliği titanyum borürün kıvılcıma eğilimli süreçlerde elektrostatik yükleri dağıtmasını sağlar. Tungsten karbür gibi metallere göre düşük yoğunluğu, potansiyel uygulamalarını daha da genişletir.
![Titanyum Borür Tozu 1 titanium boride powder](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/in718-powder.jpg)
Üretim Yöntemleri Titanyum Borür Tozu
Titanyum borür tozunun ticari üretimi, titanyum ve bor bileşikleri arasındaki reaksiyonu kolaylaştırabilen çok yüksek sıcaklıklarda gerçekleştirilen gelişmiş işlemlere dayanır.
İşte başlıca üretim rotaları:
Yöntem | Açıklama | Özellikler |
---|---|---|
Kendi kendine ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi (SHS) | TiB2 oluşumunu sürdürmek için ateşlenen titanyum oksit, bor oksit veya borik asit gibi tozlar arasındaki ekzotermik reaksiyonlar | - Yüksek saflıkta tozlar - Parçacık boyutları aralığı - Öğütme gerektiren aglomere ürünler |
Ark eritme işlemi | Titanyum ve bor hammaddelerini eritmek ve birleştirmek için kullanılan elektrik arkı | - Daha düşük malzeme saflığı -Daha büyük tane boyutları - Altıgen kristal kusurlarına sahip olabilir |
Sıcak presleme | Isı ve basınç altında konsolide edilmiş TiB2 tozu | - Tam yoğunluğa yakın ürünler - Kontrollü mikroyapı - Daha yüksek maliyet |
Kendi kendine ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi (SHS) yöntemi, teknik basitliği, ürün saflığı ve maliyet etkinliği nedeniyle popüler bir toz üretim yoludur. Bununla birlikte, elde edilen malzemeler geniş partikül boyutu dağılımına sahiptir ve aglomeralar içerir.
Son kullanım uygulamalarında optimum paketleme yoğunluğu ve tutarlılığı için SHS türevi titanyum borür tozunun partikül boyutu dağılımını kontrol etmek için genellikle ek mekanik öğütme ve sınıflandırma adımları kullanılır.
Bu arada, sıcak presleme çubuklar, plakalar veya karmaşık şekiller gibi tamamen yoğun titanyum borür ürünleri sağlar. Ancak bu işlemin maliyeti daha yüksektir ve dökme toz üretimi için pratik değildir.
Titanyum Borür Seramik Uygulamaları
Titanyum borürün aşırı sertliği, aşınma özellikleri ve termal kabiliyeti, onu aşağıdaki uygulamalar için son derece uygun hale getirir:
Uygulama | Kullanım Alanları | Avantajlar |
---|---|---|
Aşınma parçaları | - Kesici aletler - Ekstrüzyon kalıpları - Çizim kalıpları - Kırma bıçakları | - Aşınma direnci için elmasa yakın sertlik - Yüksek sıcaklıklarda gücünü korur - Korozyona ve oksidasyona karşı dayanıklıdır |
Metal İşleme | - Kesici aletler - Çizim kalıpları - Ekstrüzyon kalıpları - Makine bileşenleri | - Aşırı sağlamlık ve sıcak sertlik - Düşük termal genleşme - Metal kaynak/şekillendirme sıcaklıklarına dayanır |
Elektronik | - Katot ısıtıcılar - Katot tutucular - Vakum fırını elemanları - Wafer üretim bileşenleri | - Yüksek sıcaklık dayanımı - Termal şok direnci - Elektriksel iletkenlik |
Nükleer | - Füzyon reaktörü zırhı - Fisyon reaktörü kontrol çubukları | - Nötron ışınlamasında gücünü korur - Aşırı termal kararlılık |
Bu zorlu uygulamalar titanyum borür seramiklerin olağanüstü sertliğinden, aşınma performansından ve yüksek sıcaklık kapasitesinden yararlanır.
TiB2'nin refrakter yapısı, erimiş metallerin, aşındırıcı akışların ve korozif proses koşullarının bulunduğu aşırı ortamlara dayanmasını sağlar. Sertliği, aşındırıcı koşullar altında daha uzun hizmet ömrü için tungsten karbür gibi yaygın aşınmaya dayanıklı malzemeleri aşar.
Kalıplar ve kesme uçları gibi bitmiş bileşenlere imal edildiğinde, malzeme metallerin ekstrüzyonu, çekilmesi ve işlenmesi sırasında yüksek sıcaklıklarda yüksek gerilimlere dayanır. Titanyum borür takımlar, diğer malzemelerin hızla güç kaybedeceği 1000°C'yi aşan metal işleme sıcaklıklarında çalışabilir.
Elektronik uygulamalar için titanyum borür, tekrarlanan ısıtma ve soğutma döngüleri sırasında yüksek sertlik ve termal şoklara karşı direnç sunar. Elektrik iletkenliği de statik yük birikimini önler.
Titanyum borür, nükleer reaktörlerin içinde yoğun nötron radyasyonuna maruz kaldığında bile boyutsal ve kimyasal olarak kararlı kalır. Bu özellikler borür seramikleri hem fisyon hem de füzyon reaktör tasarımları için uygun hale getirmektedir.
Sınıflar ve Özellikler
Titanyum borür tozu teknik uygulamalar için uygun, titiz kimya, saflık ve partikül boyutu spesifikasyonlarına göre üretilir.
İşte yaygın dereceler ve parametreler:
Parametre | A Sınıfı | B Sınıfı | C Sınıfı |
---|---|---|---|
Titanyum borür içeriği | > 94% | > 92% | > 90% |
Titanyum diborür | > 98% | > 95% | > 93% |
Toplam safsızlıklar | < 3% | < 5% | < 7% |
Parçacık boyutu | 600 mesh (25 mikron) | 400 mesh (38 mikron) | 325 mesh (44 mikron) |
Görünür yoğunluk | 1,2-1,6 g/cc | 1,4-1,8 g/cc | 1,5-2,0 g/cc |
Gerçek yoğunluk | > 4,3 g/cc | > 4,2 g/cc | > 4,1 g/cc |
Sınıf tanımlamaları, çeşitli uygulamalara uygun ürün saflığını ve toz inceliğini yansıtır. A sınıfı, en düşük safsızlık seviyeleri ve ince partikül boyutu dağılımı ile en yüksek kalitede TiB2 tozunu temsil eder. C sınıfı maliyet avantajları sunar ancak biraz daha fazla safsızlığa ve daha iri parçacıklara sahiptir.
Ticari titanyum borür tozu üzerinde temel kalite kontrolleri içerir:
- Kimyasal analiz - TiB2, titanyum diborür ve diğer element safsızlıklarını X-ışını kırınımı ve indüktif olarak eşleşmiş plazma spektroskopisi kullanarak ölçmek.
- Parçacık boyutu analizi - Lazer kırınım ölçümleri ile boyut dağılım profilini belirlemek.
- Görünür yoğunluk - Musluk yoğunluğu yöntemine dayalı toz akış kapasitesinin göstergesi. Daha yüksek yoğunluk, kullanıma ve düzgün kalıp dolumuna yardımcı olur.
- Kristal yapı - Faz bileşimini ve kafes yapısını kontrol etmek için SEM ve XRD kullanarak referans TiB2 ile eşleştirildi.
Tedarikçiler ve Fiyatlandırma
Titanyum borür tozu doğrudan önde gelen özel kimyasal ve gelişmiş seramik üreticileri tarafından satılmaktadır. Fiyatlar saflık derecesine, partikül boyutu dağılımına, sipariş hacimlerine ve özelleştirme düzeyine bağlıdır.
Tedarikçi | Notlar | Fiyatlar |
---|---|---|
Stanford Malzemeleri | A, B, C Sınıfı | $340 - $1000/kg |
Edgetech Endüstrileri | Özel notlar | Teklif için iletişime geçin |
Atlantik Ekipman Mühendisleri | Teknik, reaktif vb. | $250 - $650/kg |
Treibacher | Endüstriyel güç | Teklif için iletişime geçin |
Japonya Yeni Metaller | Yüksek saflıkta kaliteler | $800 - $4000/kg |
Fiyatlandırma, elektronik ve nükleer gibi zorlu uygulamalara uygun yüksek saflıkta titanyum borür kaliteleri için en yüksektir. Daha yüksek safsızlıklara ve partikül boyutlarına sahip daha düşük saflıktaki kaliteler daha düşük maliyetlidir.
Birçok tedarikçi ayrıca, fiyatlandırmayı daha da etkileyen, bireysel müşteri gereksinimlerine göre uyarlanmış özel parçacık boyutlandırma, yüzey işleme ve ısmarlama kalite dokümantasyon hizmetleri de sunmaktadır. Büyük hacimli alımlarda genellikle indirimli fiyatlar uygulanır.
Titanyum Borür, Bor Karbür ve Silisyum Karbür Arasındaki Karşılaştırma
Titanyum borür, aşınmaya dayanıklı malzemeler arasında elmas ve kübik bor nitrürden sonra ikinci sırada yer alan olağanüstü sertliğe sahiptir. Peki TiB2, bor karbür (B4C) ve silikon karbür (SiC) gibi daha yaygın borür ve karbür seramiklere kıyasla nasıldır?
Mülkiyet | Titanyum Borür | Bor Karbür | Silisyum Karbür |
---|---|---|---|
Sertlik | 30 GPa | 28 GPa | 24 GPa |
Yoğunluk | 4,5 g/cc | 2,5 g/cc | 3,2 g/cc |
Basınç Dayanımı | 2200 MPa | 3900 MPa | 3000 MPa |
Eğilme dayanımı | 350 MPa | 400 MPa | 550 MPa |
Maksimum kullanım sıcaklığı. | 2500°C | 2300°C | 1650°C |
Termal yoğuşma. | 60 W/mK | 30 W/mK | 120 W/mK |
Elektriksel durum. | Metalik | Yalıtım | Yarı İletken |
Aşınma oranı | 0,2 x 10^-6 mm3/Nm | 1,4 x 10^-6 mm3/Nm | 7,0 x 10^-6 mm3/Nm |
Fiyat | Yüksek $$$ | Düşük $ | Orta $$ |
Bor karbür ve silisyum karbür tozlarıyla yapılan yukarıdaki karşılaştırmalar, titanyum borürün olağanüstü sertliğini gösterirken, seramikler arasında nadir görülen metalik elektrik iletkenliğini de koruyor.
- Titanyum diborür, bor karbür gibi yüksek oranda refrakterdir ve 2500°C'nin üzerinde kararlı yüksek sıcaklık dayanımı ile SiC'den daha iyi performans gösterir.
- TiB2'nin aşınma oranı diğer sert seramiklere göre bile son derece düşüktür, bu da onu aşındırıcı koşullara karşı daha dirençli hale getirir.
- Ancak titanyum borürün nispeten düşük eğilme mukavemeti ve kırılma tokluğuna sahip olması, çok yüksek gerilimli yapısal uygulamalar için benimsenmesini sınırlamaktadır.
Titanyum borür tozunun yüksek fiyatı, daha ekonomik olan SiC ve B4C aşındırıcılara kıyasla alımını kısıtlayan önemli bir dezavantajdır. Bununla birlikte, TiB2 bileşenlerinin daha uzun kullanım ömrü, zorlu kullanımlarda daha düşük genel ürün yaşam döngüsü maliyetleri yoluyla daha yüksek ön malzeme yatırımlarını haklı çıkarabilir.
Avantajları ve Sınırlamaları Titanyum Borür Tozu
İşte bu gelişmiş seramik malzemenin temel faydaları ve eksikliklerinin kısa bir özeti:
Avantajlar | Dezavantajlar |
---|---|
- Aşınma direnci açısından elmas/CBN'den sonra ikinci sırada gelen olağanüstü sertlik | - Düşük kırılma tokluğu ile nispeten kırılgan |
- 2500°C'yi aşan aşırı yüksek sıcaklık kapasitesi | - Tungsten karbür veya silikon nitrüre kıyasla daha yüksek malzeme maliyetleri |
- Yüksek sıcaklıklarda basınç dayanımını korur | - Sıcak presleme gerektiren tam yoğunlaştırma zorluğu |
- Yüksek sıcaklıklarda bile oksidasyona/korozyona karşı dayanıklıdır | - Sınırlı ticari ürün bulunabilirliği |
- Yüksek ısı iletkenliği | - Elmas takım gerektiren zor işleme |
- Yük birikimini önlemek için elektriksel olarak iletken | - Dikkatli kullanım gerektiren hidrolize duyarlı |
- Diğer sert seramiklere göre nispeten düşük yoğunluk |
Titanyum borür, metal benzeri elektrik iletkenliği elde ederken, rakip malzemelerle kıyaslanamayacak olağanüstü sertlik, termal kapasite ve kimyasal direnci korumasıyla öne çıkmaktadır. Bunlar, uygun uygulamalar için bileşen dayanıklılığı, üretkenlik ve yaşam döngüsü maliyetlerinde çarpıcı iyileştirmeler sağlar.
![Titanyum Borür Tozu 11 titanium boride powder](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/10/High-temperature-alloy.jpg)
SSS
Titanyum borür (TiB2) tozu nedir?
Titanyum borür (TiB2), titanyum ve bor atomlarından oluşan bir bileşiktir. Yüksek sertlik, elektrik iletkenliği ve kimyasal direnç gibi olağanüstü özelliklere sahip seramik bir malzemedir.
TiB2 tozunun yaygın uygulamaları nelerdir?
TiB2 tozu, kesici takımlar, aşınmaya dayanıklı kaplamalar, havacılık bileşenleri ve elektrik kontakları dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda kullanılır. Ayrıca seramik kompozitlerin üretiminde de kullanılır.
TiB2 tozunun rengi ve görünümü nasıldır?
Titanyum borür tozu tipik olarak gri veya siyah renktedir ve ince, pudramsı bir dokuya sahiptir.
TiB2 tozunun sertliği nedir?
TiB2, bilinen en sert seramik malzemeler arasında yer alan olağanüstü sertliği ile ünlüdür. Sertliği tipik olarak Vickers sertlik ölçeğinde 22-28 GPa aralığındadır.
TiB2 elektriksel olarak iletken midir?
Evet, TiB2 iyi elektrik iletkenliği sergiler, bu da onu elektrik kontakları gibi hem yüksek sertliğin hem de elektrik iletkenliğinin gerekli olduğu uygulamalar için uygun hale getirir.
Paylaş
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
E-posta
MET3DP Technology Co, LTD, merkezi Qingdao, Çin'de bulunan lider bir katmanlı üretim çözümleri sağlayıcısıdır. Şirketimiz, endüstriyel uygulamalar için 3D baskı ekipmanları ve yüksek performanslı metal tozları konusunda uzmanlaşmıştır.
İşletmeniz için en iyi fiyatı ve özelleştirilmiş Çözümü almak için sorgulayın!
İlgili Makaleler
Met3DP Hakkında
Video Oynat
Son Güncelleme
Bizim Ürünümüz
BİZE ULAŞIN
Herhangi bir sorunuz var mı? Bize şimdi mesaj gönderin! Mesajınızı aldıktan sonra tüm ekibimizle talebinize hizmet edeceğiz.
![metal 3dp logo küçük](https://met3dp.com/wp-content/uploads/2023/09/metal-3dp-logo-small.png)
3D Baskı ve Katmanlı Üretim için Metal Tozları
ÜRÜN
cONTACT BİLGİLERİ
- Qingdao Şehri, Shandong, Çin
- [email protected]
- [email protected]
- +86 19116340731