Napredak u pripremi i svojstvima kompozita titan nitrid karbida

Kompoziti titan karbid nitrida (TiCN) materijali su s dobrim sveobuhvatnim svojstvima i imaju širok raspon primjena. S razvojem znanosti o materijalima i inženjerstva, istraživači su proveli dubinske studije o metodama pripreme i svojstvima kompozita titan karbid nitrida. Svrha ovog rada je pregled napretka istraživanja metoda pripreme i svojstava kompozita titan nitrid karbida.

Kompoziti titan dušikovog karbida obično se sintetiziraju iz tri sirovine: izvora ugljika, izvora dušika i izvora titana. Uobičajeno korištene metode pripreme uključuju metode krute faze, parne faze i metode tekuće faze. Metoda čvrste faze je dobivanje kompozita miješanjem izvora ugljika, dušika i titana i njihovom reakcijom u okruženju visoke temperature. Metoda plinske faze uključuje uvođenje plinova izvora dušika i ugljika u izvor titana u reakciji plinske faze kako bi se proizveli kompoziti titan nitrid karbonata. Metoda tekuće faze uključuje sintezu kompozita u otopini tekuće faze. Svaka od ovih metoda pripreme ima svoje prednosti i nedostatke, a istraživači mogu odabrati odgovarajuću metodu prema svojim istraživačkim potrebama.

Svojstva kompozita nitrida titanijevog karbida uglavnom uključuju mehanička, toplinska, optička i električna svojstva. Mehanička svojstva su važni pokazatelji za ocjenu čvrstoće i tvrdoće materijala. Različita mehanička svojstva kompozita titan nitrid karbida mogu se postići odgovarajućim metodama pripreme i reguliranjem reakcijskih uvjeta. Toplinska svojstva su pokazatelji za procjenu otpornosti materijala na visoke temperature, a kompoziti titan nitrid karbida imaju visoku otpornost na toplinu i mogu se primijeniti u okruženjima visokih temperatura. Optička svojstva odnose se na materijalnu apsorpciju, prijenos i refleksiju elektromagnetskog zračenja, kompozitni materijali titan karbonitrida imaju dobra optička svojstva i mogu se koristiti u pripremi optoelektroničkih uređaja. Električna svojstva odnose se na vodljiva svojstva materijala, kompozitni materijali od titan nitrid karbida imaju visoka vodljiva svojstva, mogu se koristiti u pripremi elektroničkih uređaja.
Osim navedenih svojstava, svojstva kompozita titan nitrid karbida mogu se regulirati odgovarajućim metodama pripreme i dodatkom odgovarajućih količina drugih elemenata. Na primjer, tvrdoća i električna vodljivost materijala mogu se regulirati kontrolom sadržaja ugljika i dušika. Mehanička svojstva i otpornost na trošenje materijala također se mogu poboljšati dodavanjem prijelaznih metalnih elemenata. Osim toga, prema zahtjevima primjene, kompoziti titan nitrida također se mogu modificirati, kao što su kompoziti titan nitrid/silicijev nitrid, kompoziti titan nitrid/aluminijev nitrid i tako dalje.

U zaključku, titan nitrid karbonitrid kompoziti su materijali s dobrim sveobuhvatnim performansama i imaju širok raspon primjena u području znanosti o materijalima i inženjeringa. Različita svojstva kompozita titan nitrida karbonitrida mogu se postići odgovarajućim metodama pripreme i reguliranjem reakcijskih uvjeta. Uz dubinsko proučavanje svojstava materijala, istraživači nastavljaju istraživati ​​nove metode pripreme i metode modifikacije kako bi dodatno poboljšali učinkovitost kompozita titanijevog nitrida i proširili njihovu primjenu.