纳米碳化钛 | 12070-08-5

• 物质功能分类: 无机化工 - 无机盐 - 碳化物及碳酸盐
• 分子结构分类: 有机化合物 - 碳氢化合物衍生物
• 中文名称: 纳米碳化钛
• 中文别名: 碳化钛(粉末)；碳化钛
• 英文名称: titanium carbide
• 英文别名: methane;titanium
• CAS: 12070-08-5；12700-20-8
• 化学式: CTi
• 分子量: 59.891
• InChiKey: TXKRDMUDKYVBLB-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  3140 °C (lit.)
• 沸点：
  4820 °C (lit.)
• 密度：
  4.930 g/mL at 25 °C (lit.)
• 闪点：
  4820°C
• 溶解度：
  不溶于水；溶于HNO3
• LogP：
  0
• 物理描述：
  DryPowder

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.63
• 重原子数：
  2
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  1.0
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  0

安全信息

• TSCA：
  Yes
• 危险等级：
  4.1
• 安全说明：
  S16,S22
• WGK Germany：
  1,3
• 危险品运输编号：
  UN 3178

制备方法与用途

根据您提供的信息，我可以总结出以下关于碳化钛（TiC）的关键点：

物理和化学性质：

• 外观：灰白色金属样粉末。
• 结晶结构：氯化钠型立方晶体。
• 相对密度：4.93。
• 熔点：3140°C。
• 沸点：约4820°C（具体数值未给出）。
• 硬度：莫氏硬度9～10，显微硬度3000kg/mm²。
• 弹性模量：2940 N/mm²。
• 抗弯强度：240～400 N/mm²。
• 热传导系数：7.74×10⁻⁶ /K。
• 热导率：21 W/(m·K)。
• 生成热：-183.4 kJ/mol。
• 室温电阻：60 μΩ。
• 不溶于水，但能溶于硝酸。

用途：

碳化钛具有广泛的应用领域：

• 切削刀具、耐磨涂层和模具制造。
• 粉末冶金生产陶瓷、硬质合金零件等。
• 用于制造熔炼金属的金属坩埚（如金属铋、锌、镉）。
• 作为半导体耐磨薄膜材料，应用于HDD大容量记忆装置。
• 制备金属陶瓷，用作切削工具和脱氧剂。

生产方法：

• 二氧化钛还原法：使用高纯度二氧化钛与炭黑按特定比例混合，并在氢气氛围下高温（1900～2300°C）进行还原反应。
• 直接法：海绵钛与炭黑混合后，在高纯氢气中加热至一定温度（1500～1700°C）生成碳化钛。

其他生产技术：

还有一些其他的技术如高频感应加热、金属热还原法、高温自蔓延合成法等，但这些方法相对较为复杂或成本较高。此外，反应球磨技术和SHS合成技术也被用于制备更精细的纳米级碳化钛产品。

通过上述信息可以看出，碳化钛是一种性能优异的功能材料，在多个行业领域都有广泛的应用前景。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  纳米碳化钛 生成 四氯化钛
  参考文献：
  名称：

  Goerges, H.; Staehler, A., Chemische Berichte, 1909, vol. 42, p. 3200 - 3218

  摘要：

  DOI：
• 作为产物：
  描述：

  titanium (IV) butoxide 在 乙酰丙酮 、 蔗糖 作用下， 以 正丁醇 为溶剂， 生成 纳米碳化钛
  参考文献：
  名称：

  摘要：

  Polymeric precursors for carbothermal reactions were prepared from the chelate derivatives of titanium and zirconium alkoxides L2M(OR)(2) (L is an acetylacetonato or ethyl acetoacetato group) in alcohols by reaction with organic compounds having two or more reactive OH groups, such as ethylene glycol, saccharose, tartaric acid or dihydroxybenzenes. These organic groups act as bridging ligands in transesterification and condensation polymerization yielding either spinnable viscous solutions or elastic gels. The rheological properties of the concentrated solutions allowed for the preparation of polymer fibres and films. At temperatures up to 1600 degrees C, bulk precursors as well as fibres and films were thermally converted into carbide powders, films or coatings. The structural transformations of the polymeric materials into the carbides were investigated using thermogravimetric-differentia I thermal ana lyses (TGA-DTA), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infra-red (FTIR) analysis and Raman spectroscopy. (C) 1998 Kluwer Academic Publishers.

  DOI：

  10.1023/a:1004428818457
• 作为试剂：
  描述：

  alkaline earth salt of/the/ methylsulfuric acid 、 alkaline earth salt of/the/ methylsulfuric acid 在 纳米碳化钛 作用下， 生成 氢氰酸
  参考文献：
  名称：

  Braeuer-D'Ans, 3, 672

  摘要：

  DOI：

文献信息

• The ternary systems: CrAlC, VAlC, and TiAlC and the behavior of H-phases (M2AlC)
  作者：J.C. Schuster、H. Nowotny、C. Vaccaro

  DOI：10.1016/0022-4596(80)90569-1

  日期：1980.4

  Phase relationships in the ternary systems CrAlC, VAlC, and TiAlC have been investigated. All previously reported ternary H-phaseMe2AlC(Me =Cr, V, Ti) and the perovskite phase Ti3AlC are confirmed. No new ternary phase was found. At 1000°C Ti2AlC and Ti3AlC are coexistent. In addition, the H-phase was found in equilibrium with TiC1−x, TiAl3, and TiAl; the perovskite with TiC1−x, Ti3Al, and Ti (solid

  已经研究了三元体系CrAlC，VAlC和TiAlC中的相位关系。证实了所有先前报道的三元H相Me 2 AlC（Me = Cr，V，Ti）和钙钛矿相Ti 3 AlC。找不到新的三元相。在1000℃下，Ti 2 AlC和Ti 3 AlC共存。另外，发现H相与TiC 1- x，TiAl 3和TiAl处于平衡状态。具有TiC 1- x，Ti 3 Al和Ti的钙钛矿（固溶有Al）。TiC 1- x与Al（l）在高于800°C的温度下共存。V 2 AlC与Al在1000°C共存4 Ç 3，铝（1），铝3 V，V' 7的Al 8，V（用Al固溶体），V 2 C，ζ-VC 1- X，和VC 1- X（包括V 8 C ^ 7）。在1000℃下的Cr 2 ALC是在用Al平衡4 Ç 3，γ-铬5的Al 8，铬（用Al固溶体），CR 7 Ç 3和Cr 3 C ^ 2。在800℃下的Cr 2 ALC共存也与石墨和β铬2的Al。V
• Chemical vapor deposition of nickel-group metals on multiwall carbon nanotubes
  作者：Maoqi Feng、Richard J Puddephatt

  DOI：10.1139/v07-014

  日期：2007.10.1

  Chemical vapor deposition (CVD) of Ni, Pd, and Pt films and of Ni/Pd and Pd/Pt bimetallic films on multiwall carbon nanotubes (MWCNTs) can be effected at low temperature if the nanotubes are pretreated by CVD of titanium carbide. In the absence of the pretreatment, the CVD leads to formation of isolated nanoparticles of the nickel-group metals. The metallized MWCNTs are curved or kinked, as a result of the interaction with the metal. Preliminary oxidation of the carbon nanotubes allows easier metallization, and the bending of the metallated nanotubes is not observed in this case.Key words: Chemical vapor deposition, platinum, palladium, nickel, carbon, nanotube.

  如果通过碳化钛的化学气相沉积（CVD）对纳米管进行预处理，则可以在低温下在多壁碳纳米管（MWCNTs）上实现镍、钯和铂薄膜以及镍/钯和钯/铂双金属薄膜的化学气相沉积（CVD）。在没有预处理的情况下，CVD 会导致形成孤立的镍族金属纳米颗粒。由于与金属的相互作用，金属化的 MWCNT 呈弯曲或扭结状。碳纳米管的初步氧化更容易实现金属化，在这种情况下不会观察到金属化纳米管的弯曲：化学气相沉积、铂、钯、镍、碳、纳米管。
• New criteria for the applicability of combustion synthesis: The investigation of thermodynamic and kinetic processes for binary Chemical Reactions
  作者：Xiaoming Tan、Xianli Su、Yonggao Yan、Ctirad Uher、Qingjie Zhang、Xinfeng Tang

  DOI：10.1016/j.jallcom.2020.158465

  日期：2021.4

  Combustion synthesis is a novel technique that utilizes the exothermic heat of a chemical reaction to maintain the reaction and to rapidly prepare materials. But, hitherto, none of unified criterion for the validation of combustion synthesis has been proposed. Herein, we proposed the conditions need to be met. In terms of kinetics, at the adiabatic temperature (Tad), the diffusion distance of atoms

  燃烧合成是一种利用化学反应的放热来维持反应并快速制备材料的新技术。但是，迄今为止，尚未提出用于验证燃烧合成的统一标准。在此，我们提出了需要满足的条件。就动力学而言，在绝热温度（T ad）下，原子的扩散距离（升Ť广告）在0.1 s内应大于反应物的粒径（d）， 那是， 升Ť广告≥d。对于满足T ad / T m，L的系统≥1（其中T m，L是反应物的低熔点成分的熔点），液相的存在将原子的扩散距离从纳米显着增加到数十微米，从而成为标准升Ť广告≥d简化为T ad / T m，L≥在大多数情况下为1。在热力学方面，系统需要确保反应成分处于激活状态，即T ad / T m，H ≥0.7，其中T m，H是高熔点组分的熔点。本研究提出的SHS反应标准进一步提高了对SHS反应的理论理解，并为探索二元和多组分化合物的超快合成提供了指导。
• MXene (Ti₃C₂) Vacancy-Confined Single-Atom Catalyst for Efficient Functionalization of CO₂
  作者：Di Zhao、Zheng Chen、Wenjuan Yang、Shoujie Liu、Xun Zhang、Yi Yu、Weng-Chon Cheong、Lirong Zheng、Fuqiang Ren、Guobing Ying、Xing Cao、Dingsheng Wang、Qing Peng、Guoxiu Wang、Chen Chen

  DOI：10.1021/jacs.8b13579

  日期：2019.3.6

  and the support for stabilization. Herein we report the preparation of stabilized single-atom catalysts via a simultaneous self-reduction stabilization process at room temperature using ultrathin two-dimensional Ti3- xC2T yMXene nanosheets characterized by abundant Ti-deficit vacancy defects and a high reducing capability. The single atoms therein form strong metal-carbon bonds with the Ti3- xC2T y

  单原子催化的一个中心主题是在单原子和稳定支持之间建立强相互作用。在此，我们报告了使用超薄二维 Ti3-xC2T yMXene 纳米片在室温下通过同步自还原稳定过程制备稳定的单原子催化剂，该纳米片具有丰富的缺钛空位缺陷和高还原能力。其中的单个原子与 Ti3-xC2T y 载体形成牢固的金属-碳键，因此稳定在先前由 Ti 占据的位置上。Pt 基单原子催化剂 (SAC) Pt1/Ti3-xC2T y 为利用温室气体 CO2 提供了一条绿色途径，通过胺的甲酰化，作为有机合成中的 C1 来源。DFT 计算表明，与 Pt 纳米粒子相比，Ti3-xC2T y 载体上的单个 Pt 原子带有部分正电荷和原子分散，有助于显着降低硅烷、CO2 和苯胺的吸附能和活化能，从而提高催化性能。我们相信这些结果将为 SAC 的制造和 MXenes 在有机合成中的应用开辟新的机会。
• Characterization of an <i>AX</i> Compound Derived from Ti ₂ SC <i>MAX</i> Phase
  作者：George Hasegawa、Kei Kawahara、Kazunari Shima、Miki Inada、Naoya Enomoto、Katsuro Hayashi

  DOI：10.1002/ejic.201900311

  日期：2019.5.8

  M elements from MAX phases results in “AX” compounds in contrast to the well‐defined two‐dimensional (2D) materials known as MXene, which are prepared by the selective etching of A elements. Despite the extensive studies on MXene from both experimental and computational aspects, the nature of the AX compounds still remains elusive, because the electrochemical etching of M atoms from MAX significantly

  从MAX相中提取M元素会产生“ AX ”化合物，这与定义明确的二维（2D）材料（称为MX ene ）形成对比，后者是通过选择性蚀刻A元素来制备的。尽管从实验和计算方面对MX烯进行了广泛的研究，但AX化合物的性质仍然难以捉摸，因为对MAX的M原子进行电化学刻蚀会严重破坏晶体结构，主要导致非晶AX。产品。在这里，我们展示了通过电化学蚀刻Ti 2 SC制备的S / C配合物的表征。火花等离子体烧结（SPS）技术提供了一种烧结良好的高纯度Ti 2 SC圆片，可直接用作无粘结剂的Ti 2 SC电极。发现在NH 4 F电解质中电化学提取的Ti元素部分结晶为单斜晶氮氧化钛TiO 0.34 N 0.74。形成的无定形S / C化合物分为三部分：丙酮可溶挥发物（包括元素硫），丙酮不溶挥发物和可碳化成S掺杂碳的非挥发物。