Napredek pri pripravi in ​​lastnostih karbidnih kompozitov titanovega nitrida

Kompoziti titanovega karbida nitrida (TiCN) so materiali z dobrim celovitim delovanjem in imajo široko paleto uporabe. Z razvojem znanosti o materialih in inženiringa so raziskovalci izvedli poglobljene študije o metodah priprave in lastnostih kompozitov titanovega karbida nitrida. Namen tega prispevka je pregledati napredek raziskav o metodah priprave in lastnostih kompozitov titanovega nitrida karbida.

Kompoziti titanovega dušikovega karbida so običajno sintetizirani iz treh surovin: vira ogljika, vira dušika in vira titana. Običajno uporabljene metode priprave vključujejo metode v trdni fazi, parni fazi in tekoče faze. Metoda trdne faze je pridobivanje kompozitov z mešanjem virov ogljika, dušika in titana ter njihovo reakcijo v okolju z visoko temperaturo. Metoda plinske faze vključuje uvajanje plinov vira dušika in ogljika v vir titana v reakciji plinske faze za proizvodnjo kompozitov titanovega nitrida karbonata. Metoda tekoče faze vključuje sintezo kompozitov v raztopini tekoče faze. Vsaka od teh metod priprave ima svoje prednosti in slabosti in raziskovalci lahko izberejo ustrezno metodo glede na svoje raziskovalne potrebe.

Lastnosti kompozitov titanovega karbida nitrida vključujejo predvsem mehanske, toplotne, optične in električne lastnosti. Mehanske lastnosti so pomembni pokazatelji za ocenjevanje trdnosti in trdote materialov. Različne mehanske lastnosti kompozitov titanovega nitrida karbida lahko pridobimo z ustreznimi postopki priprave in regulacijo reakcijskih pogojev. Toplotne lastnosti so indikatorji za oceno visokotemperaturne odpornosti materialov, kompoziti titanovega nitrida karbida pa imajo visoko toplotno odpornost in se lahko uporabljajo v okoljih z visoko temperaturo. Optične lastnosti se nanašajo na absorpcijo, prenos in odboj elektromagnetnega sevanja materiala, kompozitni materiali iz titanovega karbonitrida imajo dobre optične lastnosti in se lahko uporabljajo pri pripravi optoelektronskih naprav. Električne lastnosti se nanašajo na prevodne lastnosti materiala, kompozitni materiali titanovega nitrida karbida imajo visoke prevodne lastnosti in se lahko uporabljajo pri pripravi elektronskih naprav.
Poleg zgoraj navedenih lastnosti lahko lastnosti kompozitov titanovega nitrida karbida uravnavamo z ustreznimi metodami priprave in dodajanjem ustreznih količin drugih elementov. Na primer, trdoto in električno prevodnost materiala je mogoče regulirati z nadzorom vsebnosti ogljika in dušika. Mehanske lastnosti in odpornost proti obrabi materiala je mogoče izboljšati tudi z dodajanjem prehodnih kovinskih elementov. Poleg tega je mogoče v skladu z zahtevami uporabe spremeniti tudi kompozite titanovega nitrida, kot so kompoziti titanovega nitrida/silicijevega nitrida, kompoziti titanovega nitrida/aluminijevega nitrida itd.

Skratka, kompoziti titanovega nitrida karbonitrida so materiali z dobro celovito zmogljivostjo in imajo širok spekter uporabe na področju znanosti o materialih in inženiringa. Različne lastnosti kompozitov titanovega nitrida in karbonitrida je mogoče pridobiti z ustreznimi postopki priprave in uravnavanjem reakcijskih pogojev. S poglobljeno študijo lastnosti materiala raziskovalci nadaljujejo z raziskovanjem novih metod priprave in metod modifikacije za nadaljnje izboljšanje učinkovitosti kompozitov iz titanovega nitrida in razširitev njihove uporabe.