Progrese în pregătirea și proprietățile compozitelor cu carbură de nitrură de titan

Compozitele cu nitrură de carbură de titan (TiCN) sunt materiale cu performanțe bune și cuprinzătoare și au o gamă largă de aplicații. Odată cu dezvoltarea științei și ingineriei materialelor, cercetătorii au efectuat studii aprofundate asupra metodelor de preparare și proprietăților compozitelor cu nitrură de carbură de titan. Scopul acestei lucrări este de a trece în revistă progresul cercetării privind metodele de preparare și proprietățile compozitelor cu carbură de nitrură de titan.

Compozitele de carbură de azot de titan sunt de obicei sintetizate din trei materii prime: sursă de carbon, sursă de azot și sursă de titan. Metodele de preparare utilizate în mod obișnuit includ metodele în fază solidă, fază de vapori și fază lichidă. Metoda în fază solidă este obținerea compozitelor prin amestecarea surselor de carbon, azot și titan și reacționarea acestora într-un mediu cu temperatură ridicată. Metoda în fază gazoasă implică introducerea de gaze din sursă de azot și carbon în sursa de titan într-o reacție în fază gazoasă pentru a produce compozite carbonat cu nitrură de titan. Metoda în fază lichidă implică sintetizarea compozitelor într-o soluție în fază lichidă. Fiecare dintre aceste metode de preparare are propriile avantaje și dezavantaje, iar cercetătorii pot alege metoda potrivită în funcție de nevoile lor de cercetare.

Proprietățile compozitelor cu nitrură de carbură de titan includ în principal proprietăți mecanice, termice, optice și electrice. Proprietățile mecanice sunt indicatori importanți pentru evaluarea rezistenței și durității materialelor. Diferite proprietăți mecanice ale compozitelor cu carbură de nitrură de titan pot fi obținute prin metode adecvate de preparare și prin reglarea condițiilor de reacție. Proprietățile termice sunt indicatori pentru evaluarea rezistenței la temperaturi ridicate a materialelor, iar compozitele cu carbură de nitrură de titan au rezistență ridicată la căldură și pot fi aplicate în medii cu temperatură ridicată. Proprietățile optice se referă la absorbția materialului, transmiterea și reflectarea radiației electromagnetice, materialele compozite cu carbonitrură de titan au proprietăți optice bune și pot fi utilizate la prepararea dispozitivelor optoelectronice. Proprietățile electrice se referă la proprietățile conductoare ale materialului, materialele compozite cu carbură de nitrură de titan au proprietăți conductoare ridicate, pot fi utilizate la prepararea dispozitivelor electronice.
Pe lângă proprietățile de mai sus, proprietățile compozitelor cu carbură de nitrură de titan pot fi reglate prin metode de preparare adecvate și prin adăugarea unor cantități adecvate de alte elemente. De exemplu, duritatea și conductivitatea electrică a materialului pot fi reglate prin controlul conținutului de carbon și azot. Proprietățile mecanice și rezistența la uzură a materialului pot fi, de asemenea, îmbunătățite prin adăugarea de elemente de metal de tranziție. În plus, conform cerințelor aplicației, compozitele cu nitrură de titan pot fi, de asemenea, modificate, cum ar fi compozite cu nitrură de titan/nitrură de siliciu, compozite cu nitrură de titan/nitrură de aluminiu și așa mai departe.

În concluzie, compozitele carbonitrură de nitrură de titan sunt materiale cu performanțe bune și cuprinzătoare și au o gamă largă de aplicații în domeniul științei și ingineriei materialelor. Diferite proprietăți ale compozitelor carbonitrură de nitrură de titan pot fi obținute prin metode de preparare adecvate și prin reglarea condițiilor de reacție. Odată cu studiul aprofundat al proprietăților materialelor, cercetătorii continuă să exploreze noi metode de preparare și metode de modificare pentru a îmbunătăți și mai mult performanța compozitelor cu nitrură de titan și a le extinde aplicațiile.