产品名称:碳化铝钛(Ti3AlC2)
规格:0.8-10um(D50)
形貌:不规则
颜色:黑灰色
特点:具有与金属相似的导电导热性,同时也拥有陶瓷的高弹性模量和高温力学性能;抗腐蚀性
用途:航空航天、汽车制造、石油化工等领域
中文名称:钛碳化铝
英文名称:Aluminum titanium carbide
化学式:Ti3AlC2
CAS号:196506-01-1
分子量:93.92
密度:4.24 g/cm3
产品特点:碳化钛铝具有金属和陶瓷的特性:既具有与金属一样的导电导热性,也具有和陶瓷相似的高弹性模量和良好的高温力学性能,同时还具有良好的抗热振性、抗破坏能力和优异的耐化学腐蚀性。
碳化钛铝(通常指Ti₃AlC₂或Ti₂AlC)是一种具有独特层状结构的MAX相陶瓷材料(M代表过渡金属,A代表主族元素,X代表碳/氮),兼具金属的导电性、可加工性和陶瓷的高强度、耐高温特性。其主要用途可归纳为以下四大领域:
一、电子与电化学应用
1. MXene前驱体:通过氢氟酸(HF)选择性蚀刻铝原子层,可剥离成二维材料MXene(如Ti₃C₂Tₓ),具有类石墨烯结构和高导电性,用于:
锂离子电池电极:提升充放电速率和容量;
超级电容器:高比表面积增强电荷存储能力;
电化学催化:如燃料电池催化剂载体。
2. 电极与导电组件:
直接用作电容器电极、电刷材料或高温发热体,受益于其高导电性(电阻率低至25 μΩ·cm)和热稳定性。
二、高温与结构应用
1. 高温防护涂层:
自愈合能力:高温下铝原子扩散至表面氧化生成致密Al₂O₃膜,填充裂纹并恢复力学性能,适用于航空发动机叶片、高温炉内衬等。
抗氧化性:可在1200℃以上长期稳定工作。
2. 耐磨耐腐蚀部件:
用于化工设备耐蚀涂层、切割工具、轴承等,兼具高硬度、低摩擦系数和耐酸碱腐蚀特性。
3. 焊接与增韧:
高温下通过铝扩散实现层间自焊接,显著提升层状复合材料的断裂韧性。
三、功能材料前驱体与复合材料
1. 导电自润滑陶瓷:层间弱键合使其易剪切滑动,减少摩擦损耗,用于机械密封件。
2. 热电材料:Ti₃AlC₂掺杂体系可将废热转化为电能,适用于中温区(500–800℃)发电器件。
3. 增强相:作为金属或陶瓷基复合材料的增强相,提升导热性、抗热震性及机械强度。
四、新兴领域:传感器与生物医学
1. 电化学发光传感器:
MXene衍生纳米材料(如Ti₃C₂Tₓ量子点)用于高灵敏度检测肿瘤基因(如miRNA-187)、外泌体等生物标志物,推动癌症早期诊断。
2. 生物相容涂层:MAX相的抗腐蚀性及表面修饰潜力,在植入式医疗器械中具有应用前景。
包装储存:本品为充惰气塑料袋包装,密封保存于干燥、阴凉的环境中,不宜暴露空气中,防受潮发生氧化团聚,影响分散性能和使用效果;包装数量可以根据客户要求提供分装。
Ti3AlC2的技术参数:
项目 |
参数 |
|
力 学 性 能 |
抗压强度(MPa) |
764 |
弯曲强度(MPa) |
375±15 |
|
断裂韧性(MPa??m1/2) |
7.2 |
|
维氏硬度(GPa) |
3.5 |
|
杨氏模量(GPa) |
297 |
|
电 性 能 |
电导率(×106S??m﹣1) |
2.9(25℃) |
0.85(800℃) |
||
电阻温度系数(×10﹣3K﹣1) |
3.1 |
|
热 性 能 |
热膨胀系数(×10﹣6K﹣1) |
9.0 |
热容(J??mol﹣1??K﹣1) |
﹣﹣ |
|
热导率(W??m﹣1??K﹣1) |
﹣﹣ |
|
抗热震性能 |
良好 |
|
高温稳定性 |
良好 |