Titano nitrido karbido kompozitų paruošimo ir savybių pažanga

Titano karbido nitrido (TiCN) kompozitai yra medžiagos, pasižyminčios geromis visapusiškomis savybėmis ir turinčios platų pritaikymo spektrą. Tobulėjant medžiagų mokslui ir inžinerijai, mokslininkai atliko nuodugnius titano karbido nitrido kompozitų paruošimo metodų ir savybių tyrimus. Šio darbo tikslas – apžvelgti titano nitrido karbido kompozitų paruošimo metodų ir savybių tyrimų pažangą.

Titano azoto karbido kompozitai dažniausiai sintetinami iš trijų žaliavų: anglies šaltinio, azoto šaltinio ir titano šaltinio. Dažniausiai naudojami paruošimo metodai yra kietosios fazės, garų fazės ir skystosios fazės metodai. Kietosios fazės metodas yra kompozitų gavimas sumaišant anglies, azoto ir titano šaltinius ir reaguojant į juos aukštos temperatūros aplinkoje. Dujų fazės metodas apima azoto ir anglies šaltinio dujų įvedimą į titano šaltinį dujų fazės reakcijoje, kad būtų pagaminti titano nitrido karbonato kompozitai. Skystos fazės metodas apima kompozitų sintezę skystosios fazės tirpale. Kiekvienas iš šių paruošimo būdų turi savų privalumų ir trūkumų, o tyrėjai gali pasirinkti tinkamą metodą pagal savo tyrimo poreikius.

Titano karbido nitrido kompozitų savybės daugiausia apima mechanines, šilumines, optines ir elektrines savybes. Mechaninės savybės yra svarbūs rodikliai vertinant medžiagų stiprumą ir kietumą. Skirtingas titano nitrido karbido kompozitų mechanines savybes galima gauti taikant tinkamus paruošimo būdus ir reguliuojant reakcijos sąlygas. Šiluminės savybės yra medžiagų atsparumo aukštai temperatūrai vertinimo rodikliai, o titano nitrido karbido kompozitai pasižymi dideliu atsparumu karščiui ir gali būti naudojami aukštos temperatūros aplinkoje. Optinės savybės reiškia medžiagos elektromagnetinės spinduliuotės absorbciją, perdavimą ir atspindį, titano karbonitrido kompozicinės medžiagos turi geras optines savybes ir gali būti naudojamos gaminant optoelektroninius prietaisus. Elektrinės savybės reiškia laidžiąsias medžiagos savybes, titano nitrido karbido kompozitinės medžiagos turi aukštas laidumo savybes, gali būti naudojamos gaminant elektroninius prietaisus.
Be minėtų savybių, titano nitrido karbido kompozitų savybes galima reguliuoti tinkamais paruošimo būdais ir pridedant atitinkamus kiekius kitų elementų. Pavyzdžiui, medžiagos kietumą ir elektrinį laidumą galima reguliuoti kontroliuojant anglies ir azoto kiekį. Medžiagos mechanines savybes ir atsparumą dilimui taip pat galima pagerinti pridedant pereinamojo metalo elementų. Be to, atsižvelgiant į taikymo reikalavimus, titano nitrido kompozitai taip pat gali būti modifikuoti, pavyzdžiui, titano nitrido / silicio nitrido kompozitai, titano nitrido / aliuminio nitrido kompozitai ir pan.

Apibendrinant galima pasakyti, kad titano nitrido karbonitrido kompozitai yra medžiagos, pasižyminčios geru visapusiškumu ir plačiai naudojamos medžiagų mokslo ir inžinerijos srityje. Skirtingas titano nitrido karbonitrido kompozitų savybes galima gauti tinkamais paruošimo būdais ir reguliuojant reakcijos sąlygas. Nuodugniai tyrinėdami medžiagų savybes, mokslininkai ir toliau tiria naujus paruošimo ir modifikavimo metodus, kad toliau pagerintų titano nitrido kompozitų veikimą ir praplėstų jų pritaikymą.