新方法合成超硬陶瓷材料更高效

【创新连线·俄罗斯】

俄罗斯托木斯克理工大学研发并实验测试了一种合成超硬材料——二硼化钛（TiB2）的新方法，与类似方法相比合成率更高，而且无需使用复杂昂贵的真空炉就能获得纯净的产品。相关研究成果发表在《材料化学与物理学》杂志上。

TiB2是一种耐高温超硬陶瓷化合物，硬度仅次于金刚石，具有优异的导热性、抗氧化性、耐盐酸和氢氟酸性、耐磨性和导电性，可用于核反应堆、铝冶炼和其他高科技工业领域。

合成TiB2通常是在相对较高的温度下（1600℃—1700℃）在真空高温炉中进行，这需要消耗极高能量。另一种方法是电弧法，电弧合成通常在惰性气体环境中进行，又会增加产品成本。

研究团队提出了一种新方案，在露天无真空电弧合成法中用金属钛和无定形硼粉末生产TiB2。一氧化碳在反应区会发生自屏蔽，这降低了合成成本，简化了电弧反应器的设计并提高了生产率。此外，由于温度高，产品的纯度很高，不需要额外去除杂质的操作。

TiB2还适用于制造金属陶瓷复合材料，即在金属基体中加入TiB2粉末作为填料。此外，这种电弧技术还可用于太阳能电池板的再加工。

（本栏目稿件来源：俄罗斯卫星通讯社 编辑整理：本报驻俄罗斯记者董映璧）