科泰新材料可提供“元索周期表”近乎全元素(除放射性元素外)的任意组合材料定制,
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| 二硼化钛(TiB2)靶材基本信息 | |
| 分子式 | TiB₂ |
| 纯度 | 99.5% |
| CAS号 | 12045-63-5 |
| 摩尔质量 | 69.52 g/mol |
| 密度 | 4.52 g/cm³ |
| 熔点 | ~2970–2980℃ |
| 沸点 | 升华/分解:>2600–2800℃;~4500–5000℃(估算) |
| 溶解性(水) | 难溶难熔陶瓷,常温下对水、酸、碱基本惰性: |
项目 | 内容 |
|---|---|
化学式 | TiB₂(二硼化钛) |
CAS No. | 12045-63-5 |
分子量 | 69.52 g/mol |
晶体结构 | 六方晶系,AlB₂型(空间群 P6/mmm),a≈3.028 Å,c≈3.228 Å |
理论密度 | 4.52 g/cm³ |
项目 | 数值 |
|---|---|
熔点 | 2970~2980℃(难熔陶瓷,略低于 ZrB₂/TaB₂) |
导热系数 | 60~110 W/(m·K)(室温,纯度依赖) |
热膨胀系数(CTE) | (4.5~5.5)×10⁻⁶ /K(25~1000℃) |
比热容 | ~46 J/(mol·K)(室温) |
空气中抗氧化上限 | ~1000~1100℃(>此温生成 TiO₂ + 液态 B₂O₃) |
真空/Ar 使用上限 | 长期 ≤1600~1800℃;短时 ~2200℃(B 选择性挥发) |
项目 | 数值 |
|---|---|
维氏硬度(HV) | 33~35 GPa(三者二硼化物中最硬) |
弹性模ulus(E) | 530~565 GPa |
断裂韧性(K_IC) | 3.5~5.0 MPa·m¹ᐟ²(取决于致密度/晶界) |
泊松比 | ~0.13~0.18 |
项目 | 数值 |
|---|---|
电阻率(室温块体) | 7~15 µΩ·cm(金属性导电,UHTC 中最优) |
Seebeck 系数 | 小负值(n‑型金属行为) |
超导转变温度(Tc) | ~1.6 K 以下(极弱超导性,非常规研究用) |
项目 | 说明 |
|---|---|
水/稀酸(HCl/HNO₃) | 不溶,室温耐蚀 |
HF | 可溶(Ti⁴⁺ 形成 [TiF₆]²⁻ 配位) |
热浓 H₂SO₄/HNO₃ | 缓慢氧化分解 |
熔融碱(NaOH/KOH) | 分解(碱熔分析用) |
粉吸湿性 | 中等,表面易生 TiO₂ 薄壳 → 影响烧结,需 Ar 保存 |
| 二硼化钛(TiB2)靶材产品应用 |
二硼化钛(TiB₂)薄膜是高硬度、低电阻、耐熔耐蚀的导电陶瓷膜,工业应用比 ZrB₂/TaB₂ 更广一些,核心用途如下:
① 硬质/耐磨/低摩擦保护膜(最主要)
显微硬度 HV 33–35 GPa,摩擦系数低(μ≈0.15–0.3 vs 钢)
用于切削刀具(硬质合金刀片)、冲压模、微型机械零件表面 TiB₂ 单层或 TiB₂/TiN/TiAlN 多层膜
优于 TiN 的抗氧化温度区间及硬度,但膜内残余应力大,通常 ≤2–3 µm
② 铝电解阴极导电层(工业最大宗应用延伸)
TiB₂ 对液态 Al 润湿性好、导电、耐熔盐腐蚀
铝电解槽炭阴极上TiB₂ 基涂层或复合内衬减极化、降能耗(属大面积涂层,非微电子薄膜)
③ 扩散阻挡层 / 势垒层研究
热稳至 ~800–900℃(真空中),可作 Cu/Al–Si/SiO₂ 间阻挡层备选(研究阶段,量产仍多 TaN)
B 可捕获微量 O,对轻微氧化有容忍
④ 高温/腐蚀环境电极膜
电阻率 10–20 µΩ·cm(膜,依致密度)⇒ 可作真空/惰气高温加热器电极、熔盐环境电极
MEMS 中有少量研究用例
⑤ MMC 表面梯度层 / 复合材料增强相
TiB₂ 膜或原位 TiB₂ 颗粒层用于 Ti 基 / Al 基复合材料表面强化