產(chǎn)品名稱(chēng):碳化鋁鈦(Ti3AlC2)
規(guī)格:0.8-10um(D50)
形貌:不規(guī)則
顏色:黑灰色
特點(diǎn):具有與金屬相似的導(dǎo)電導(dǎo)熱性,同時(shí)也擁有陶瓷的高彈性模量和高溫力學(xué)性能;抗腐蝕性
用途:航空航天、汽車(chē)制造、石油化工等領(lǐng)域
中文名稱(chēng):鈦碳化鋁
英文名稱(chēng):Aluminum titanium carbide
化學(xué)式:Ti3AlC2
CAS號(hào):196506-01-1
分子量:93.92
密度:4.24 g/cm3
產(chǎn)品特點(diǎn):碳化鈦鋁具有金屬和陶瓷的特性:既具有與金屬一樣的導(dǎo)電導(dǎo)熱性,也具有和陶瓷相似的高彈性模量和良好的高溫力學(xué)性能,同時(shí)還具有良好的抗熱振性、抗破壞能力和優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性。
碳化鈦鋁(通常指Ti?AlC?或Ti?AlC)是一種具有獨(dú)特層狀結(jié)構(gòu)的MAX相陶瓷材料(M代表過(guò)渡金屬,A代表主族元素,X代表碳/氮),兼具金屬的導(dǎo)電性、可加工性和陶瓷的高強(qiáng)度、耐高溫特性。其主要用途可歸納為以下四大領(lǐng)域:
一、電子與電化學(xué)應(yīng)用
1. MXene前驅(qū)體:通過(guò)氫氟酸(HF)選擇性蝕刻鋁原子層,可剝離成二維材料MXene(如Ti?C?T?),具有類(lèi)石墨烯結(jié)構(gòu)和高導(dǎo)電性,用于:
鋰離子電池電極:提升充放電速率和容量;
超級(jí)電容器:高比表面積增強(qiáng)電荷存儲(chǔ)能力;
電化學(xué)催化:如燃料電池催化劑載體。
2. 電極與導(dǎo)電組件:
直接用作電容器電極、電刷材料或高溫發(fā)熱體,受益于其高導(dǎo)電性(電阻率低至25 μΩ·cm)和熱穩(wěn)定性。
二、高溫與結(jié)構(gòu)應(yīng)用
1. 高溫防護(hù)涂層:
自愈合能力:高溫下鋁原子擴(kuò)散至表面氧化生成致密Al?O?膜,填充裂紋并恢復(fù)力學(xué)性能,適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、高溫爐內(nèi)襯等。
抗氧化性:可在1200℃以上長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。
2. 耐磨耐腐蝕部件:
用于化工設(shè)備耐蝕涂層、切割工具、軸承等,兼具高硬度、低摩擦系數(shù)和耐酸堿腐蝕特性。
3. 焊接與增韌:
高溫下通過(guò)鋁擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)層間自焊接,顯著提升層狀復(fù)合材料的斷裂韌性。
三、功能材料前驅(qū)體與復(fù)合材料
1. 導(dǎo)電自潤(rùn)滑陶瓷:層間弱鍵合使其易剪切滑動(dòng),減少摩擦損耗,用于機(jī)械密封件。
2. 熱電材料:Ti?AlC?摻雜體系可將廢熱轉(zhuǎn)化為電能,適用于中溫區(qū)(500–800℃)發(fā)電器件。
3. 增強(qiáng)相:作為金屬或陶瓷基復(fù)合材料的增強(qiáng)相,提升導(dǎo)熱性、抗熱震性及機(jī)械強(qiáng)度。
四、新興領(lǐng)域:傳感器與生物醫(yī)學(xué)
1. 電化學(xué)發(fā)光傳感器:
MXene衍生納米材料(如Ti?C?T?量子點(diǎn))用于高靈敏度檢測(cè)腫瘤基因(如miRNA-187)、外泌體等生物標(biāo)志物,推動(dòng)癌癥早期診斷。
2. 生物相容涂層:MAX相的抗腐蝕性及表面修飾潛力,在植入式醫(yī)療器械中具有應(yīng)用前景。
包裝儲(chǔ)存:本品為充惰氣塑料袋包裝,密封保存于干燥、陰涼的環(huán)境中,不宜暴露空氣中,防受潮發(fā)生氧化團(tuán)聚,影響分散性能和使用效果;包裝數(shù)量可以根據(jù)客戶(hù)要求提供分裝。
Ti3AlC2的技術(shù)參數(shù):
項(xiàng)目 |
參數(shù) |
|
力 學(xué) 性 能 |
抗壓強(qiáng)度(MPa) |
764 |
彎曲強(qiáng)度(MPa) |
375±15 |
|
斷裂韌性(MPa??m1/2) |
7.2 |
|
維氏硬度(GPa) |
3.5 |
|
楊氏模量(GPa) |
297 |
|
電 性 能 |
電導(dǎo)率(×106S??m﹣1) |
2.9(25℃) |
0.85(800℃) |
||
電阻溫度系數(shù)(×10﹣3K﹣1) |
3.1 |
|
熱 性 能 |
熱膨脹系數(shù)(×10﹣6K﹣1) |
9.0 |
熱容(J??mol﹣1??K﹣1) |
﹣﹣ |
|
熱導(dǎo)率(W??m﹣1??K﹣1) |
﹣﹣ |
|
抗熱震性能 |
良好 |
|
高溫穩(wěn)定性 |
良好 |