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Titancarbid ähnelt in vielerlei Hinsicht Wolframcarbid und wird sowohl in seiner reinen Form als auch in Teilzusammensetzungen bei der Herstellung von Cermet verwendet, um die Beständigkeit von Werkzeugen für Maschinen zu erhöhen. Aufgrund seiner feuerfesten Eigenschaften und seiner Fähigkeit, als Schmiermittel zu wirken, wird Titancarbid in der Bearbeitung und anderen Anwendungen verwendet, die hohe Wärme und Reibung erzeugen
Aussehen und Herkunft
Titancarbid hat eine Färbung zwischen Schwarz und Hell- bis Dunkelbraun und eine staubige Konsistenz. In seiner reinen Form ist es dünn und rutschig, wenn es nicht mit anderen Substanzen gemischt wird. Es kann synthetisiert werden, indem Partikel aus Titan, Titandioxid oder einem Titansalz auf den Kohlenstoff gegeben und auf erhöhte Temperaturen erhitzt werden, und die Partikel werden durch ihre Pyrolyse mit Kohlenstoff beschichtet. Diese Partikel werden dann in einer inerten Atmosphäre erhitzt, um Titancarbid herzustellen. Studien zu Titancarbid in Meteoriten haben auch ergeben, dass es sich während der katastrophalen Massenverlustphase eines abnehmenden Sterns bilden kann, die ungefähr 100 Jahre dauert.
Schmiereigenschaften
Das Potential von Titancarbid als Schmiermittel wurde getestet (im mikroskopischen Maßstab unter Verwendung der Rasterkraftmikroskopie), um seine Reibungseigenschaften mit denen von Titannitrid und Vinylchlorid zu vergleichen. Das Titancarbid zeigte die geringste Reibung der drei. Seine Schmiereigenschaften waren denen anderer Substanzen unabhängig von der Form und Zusammensetzung der für den Test verwendeten Proben überlegen. Die anderen Substanzen zeigten ebenfalls eine starke Abhängigkeit von der Gegenflächenzusammensetzung, die das Titancarbid nicht hatte.
Verschleißfestigkeit
Titancarbid ist sehr widerstandsfähig gegen Verschleiß und Korrosion, die durch Zeiteinwirkung verursacht werden. Obwohl es mit vielen anderen Substanzen verwendet werden kann, um seine Haltbarkeit zu erhöhen, reagieren einige Substanzen schlecht. Zum Beispiel wird die Oxidation eines Wolfram- und Kobaltcarbidmaterials durch Zugabe einer 6 bis 30% igen Mischung aus Titancarbid erhöht, und diese zerbrechlichere Mischung bricht eher, wenn sie gezwungen wird, als die Originalmaterial.
Zähigkeit
Titancarbid ist eine harte Substanz, die in Kombination mit ihren Schmiereigenschaften eine attraktive Substanz für die Beschichtung von Bohrern darstellt. Wenn ein Teil des Werkzeugs kein Wolfram enthält, kann es mit Titancarbid in einem Cermet mit einer Nickel-Kobalt-Matrix hergestellt werden. Dies erhöht die Schnittgeschwindigkeit sowie die Präzision des Werkzeugs und die Glätte des Werkstücks.
Hitzeverträglichkeit
Titancarbid ist sehr hitzebeständig. Sein Schmelzpunkt beträgt 3880 ºC und sein Siedepunkt beträgt 5.500 ºC. In Laborvergleichen mit sieben anderen ähnlichen Zusammensetzungen wurde festgestellt, dass es die höchste Hitzetoleranz aufweist. Es wird häufig in High-Tech-Keramiken und als Hitzeschild in Raumschiffen verwendet, um es vor der ansonsten zerstörerischen Wärme zu schützen, die durch den Wiedereintritt in die Atmosphäre des Planeten entsteht.
