Titaanikarbidi
Titaanikarbidi (TiC) on epäorgaaninen yhdiste ja titaanin karbidi. Suuren kovuutensa ja kuumuudenkestävyytensä vuoksi yhdistettä käytetään työkalujen terissä.
| Titaanikarbidi | |
|---|---|
 | |
| Tunnisteet | |
| CAS-numero | |
| PubChem CID | |
| Ominaisuudet | |
| Molekyylikaava | TiC |
| Moolimassa | 59,88 |
| Ulkomuoto | Vihertävä tai harmaa kiteinen aine[1] |
| Sulamispiste | 3 140 °C[1] |
| Kiehumispiste | 4 820 °C[2] |
| Tiheys | 4,93 g/cm3[1] |
| Liukoisuus veteen | Ei liukene |
Rakenne ja ominaisuudet
Titaanikarbidi kuuluu niin kutsuttuihin välisijayhdisteisiin. Yhdisteen rakenteessa hiiliatomit sijaitsevat titaanin metallihilan välisijoissa. Koostumukseltaan yhdiste on usein epästoikiometrinen ja vaihtelee välillä TiC0,47–TiC. Titaanikarbidi on hyvin kovaa ja sulaa vasta 3 140 °C lämpötilassa. Se on kuitenkin hyvin haurasta. Yhdiste on suhteellisen inertti ja hapettuu hapen vaikutuksesta titaanidioksidiksi vasta noin 450 °C lämpötilassa. Titaanikarbidi reagoi typen kanssa muodostaen titaaninitridiä noin 1 000 °C lämpötilassa. Titaanikarbidi ei liukene veteen eikä vahvastikaan emäksisiin liuoksiin. Laimeat hapot eivät vaikuta siihen mutta väkevän typpihapon ja vetyfluoridin seos liuottaa titaanikarbidia.[1][3][4]
Valmistus ja käyttö
Titaanikarbidia valmistetaan tyypillisesti kuumentamalla titaanidioksidia hienojakoisen hiilen kanssa yli 2 000 °C lämpötilassa vetykaasukehässä. Tämän jälkeen tuote jauhetaan ja mahdollisesti metallihilassa epäpuhtauksina olevat happi ja typpi poistetaan kuumentamalla. Yhdistettä voidaan valmistaa myös muilla tavoin. Ohuita pinnoitteita valmistetaan kemiallisella kaasufaasipinnoitusmenetelmällä, jonka lähtöaineina ovat titaanitetrakloridi, vety ja metaani. Titaanikarbidia voidaan valmistaa myös titanaattiestereistä ja hiilestä.[3][4]
Titaanikarbidi on hyvin kovaa, mutta liian haurasta yksin käytettäväksi. Tämän vuoksi sitä käytetään seoskarbidina volframi- tai tantaalikarbidin kanssa tai kovametalliseoksina koboltin ja nikkelin kanssa. Titaanikarbidia käytetään poranterissä, sahojen terissä, erikoisteräksissä ja säänkestävinä pinnoitteina.[3][4]