新方法合成超硬陶瓷材料更高效

2024-10-15 01:25:00 来源: 科技日报 点击数:

科技日报记者 董映璧

俄罗斯托木斯克理工大学研发并实验测试了一种合成超硬材料——二硼化钛(TiB2)的新方法,与类似方法相比合成率更高,而且无需使用复杂昂贵的真空炉就能获得纯净的产品。相关研究成果发表在《材料化学与物理学》杂志上。

TiB2是一种耐高温超硬陶瓷化合物,硬度仅次于金刚石,具有优异的导热性、抗氧化性、耐盐酸和氢氟酸性、耐磨性和导电性,可用于核反应堆、铝冶炼和其他高科技工业领域。

合成TiB2通常是在相对较高的温度下(1600℃—1700℃)在真空高温炉中进行,这需要消耗极高能量。另一种方法是电弧法,电弧合成通常在惰性气体环境中进行,又会增加产品成本。

研究团队提出了一种新方案,在露天无真空电弧合成法中用金属钛和无定形硼粉末生产TiB2。一氧化碳在反应区会发生自屏蔽,这降低了合成成本,简化了电弧反应器的设计并提高了生产率。此外,由于温度高,产品的纯度很高,不需要额外去除杂质的操作。

TiB2还适用于制造金属陶瓷复合材料,即在金属基体中加入TiB2粉末作为填料。此外,这种电弧技术还可用于太阳能电池板的再加工。

(本栏目稿件来源:俄罗斯卫星通讯社 编辑整理:本报驻俄罗斯记者董映璧)

责任编辑:常丽君

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