Нитрид Титана

08-11-2024

Нитрид Титана образуется также при прокаливании смеси двуокиси титана с углем в среде азота при температуре 1000—1300 °С . Синтез TiN протекает через стадию получения низких оксидов титана, в первую очередь закиси TiO, которая образует непрерывный ряд твердых растворов с побочно возникающим карбидом титана. При азотировании такого твердого раствора образуется сначала тройной твердый раствор (TiO — TiC — TiN), из которого затем получается нитрид титана.

Важнейшей из побочных реакций при всех обстоятельствах является образование карбида титана, дающего устойчивые твердые растворы с нитридом титана.

Поэтому важное значение для определения оптимальных условий получения восстановлением ТЮ2 углем в среде азота имеет изучение равновесия TiC — TiN при действии азота на TiC. Исследования показали, что насыщение азотом при определенном давлении понижается с повышением температуры. Таким образом, для получения безуглеродистого нитрида титана при обычном давлении в печи азотирование необходимо проводить при температурах не выше 1300°С. При более высоких температурах для полного азотирования TiC давление азота должно превышать 0,1 МПа. Наибольшее содержание азота в TiN составляет 21—22 % при теоретическом его содержании 22,6 %.

Метод азотирования смесей ТЮ2 с углем не пригоден для получения чистого нитрида, но является весьма удобным в технологии приготовления крупных партий TiN технического качества для использования в составе огнеупоров и других изделий, не относящихся к классу инженерной керамики (в том числе инструментальной).