高效合成超硬陶瓷材料俄羅斯團隊提出新方法

2024年10月16日 13:25:53來源：化工儀器網作者：小王點擊：5041

　　【化工儀器網行業百態】陶瓷材料是一種特殊的無機非金屬功能材料，具有高熔點、高硬度、耐磨、耐氧化等優點，在近幾年受到了廣泛關注，并被大規模的運用到了各個領域的產品生產中。據統計，2023年全球先進陶瓷材料市場規模就已經達到4112億元。尤其是在航空航天、汽車工業等領域，陶瓷材料更發揮出了巨大的潛能，成為了相關技術的重要突破口。

　　超硬陶瓷材料是指硬度大于莫氏硬度9的陶瓷材料，是目前陶瓷材料大家族中重要的一員，被廣泛應用于切削加工領域、航空航天領域、光學加工領域。其中，二硼化鈦(TiB2)的硬度更是僅次于金剛石，并且保有陶瓷材料原有優點的同時，還兼具了導熱性與導電性，被加工成導電陶瓷材料、陶瓷切削刀具、鋁電解槽陰極涂層材料、金屬材料強化劑、PTC發熱陶瓷材料和柔性PTC材料等，可用于核反應堆、鋁冶煉和其他高科技工業領域。

　　然而TiB2的制備卻非常復雜。一方面，與大部分超硬陶瓷材料一樣，其制備工藝通常包括粉末制備、成型、燒結及后處理四個基本階段。每一階段的操作條件和工藝參數都對最終產品的性能有著直接影響。

　　另一方面，TiB2的合成需要在1600℃—1700℃的真空高溫爐中進行或者在惰性氣體環境中使用電弧法合成，這兩個工藝的加工效率都不算理想，并且會帶來較大的成本和能量消耗。

　　針對這些問題，俄羅斯托木斯克理工大學的研究團隊研究出了一種新的電弧法合成方案，無需復雜昂貴的真空爐便可以加工出純凈的TiB2，并且成本比傳統電弧法更低。

　　據悉，研究團隊在露天無真空電弧合成法中用金屬鈦和無定形硼粉末生產TiB2。一氧化碳在反應區會發生自屏蔽，這降低了合成成本，簡化了電弧反應器的設計并提高了生產率。而相對高溫也保證了產品的純度，避免了雜質的產生。值得一提的是，這一方法還有望為太陽能電池板的再加工提供新的思路。

關注本網官方微信隨時閱讀專業資訊

版權與免責聲明

凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
本網轉載并注明自其它來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點或和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。