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2026-01-24T01:58:38Z

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{{Infobox Chemikalie
| Strukturformel = [[Datei:NaCl polyhedra.svg|250px|Struktur von Titancarbid]]
| Kristallstruktur = Ja
| Strukturhinweis = {{Farbe|#C0C0C0|Kreis=1}} Ti4+ {{0}} {{Farbe|#00FF00|Kreis=1}} C4−
| Kristallsystem = kubisch
| Raumgruppe = {{Raumgruppe|Fm-3m|kurz}}
| Gitterkonstanten =
| Koordinationszahlen = Ti[6], C[6]
| Summenformel = TiC
| CAS = {{CASRN|12070-08-5}}
| EG-Nummer = 235-120-4
| ECHA-ID = 100.031.916
| PubChem = 16211963
| ChemSpider = 17339874
| Beschreibung = graue bis schwarze, silberglänzende Verbindung<ref name="ABC Chemie">''Brockhaus ABC Chemie'', VEB F. A. Brockhaus Verlag Leipzig 1965, S. 1421.</ref>
| Molare Masse = 59,88 g·[[mol]]−1
| Aggregat = fest
| Dichte = 4,93 g·cm−3<ref name="GESTIS" />
| Schmelzpunkt = 3140 [[Grad Celsius|°C]]<ref name="GESTIS" />
| Siedepunkt = 4820 °C<ref name="GESTIS" />
| Dampfdruck =
| Löslichkeit = < 10 mg·l−1 in Wasser<ref name="GESTIS" />
| Quelle GHS-Kz = <ref name="GESTIS">{{GESTIS|Name=|ZVG=6130|CAS=12070-08-5|Abruf=2012-12-14}}</ref>
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|-}}
| GHS-Signalwort =
| H = {{H-Sätze|-}}
| EUH = {{EUH-Sätze|-}}
| P = {{P-Sätze|-}}
| Quelle P =
| MAK = Schweiz: 5 mg·m−3 (gemessen als [[einatembarer Staub]])<ref>{{SUVA-MAK |Name=Titancarbid |CAS-Nummer=12070-08-5 |Abruf=2015-11-02}}</ref>
}}

'''Titancarbid''' ist eine anorganische [[chemische Verbindung]] aus den Elementen [[Titan (Element)|Titan]] und [[Kohlenstoff]]. In der Natur ist Titancarbid sehr selten als [[Mineral]] [[Khamrabaevit]] zu finden.<ref>[[Mineralienatlas:Khamrabaevit]]</ref><ref>{{Literatur |Hrsg=John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols |Titel=Khamrabaevite |Sammelwerk=Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America |Datum=2001 |Online=http://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/khamrabaevite.pdf |Format=PDF |KBytes=43 |Abruf=2018-02-24}}</ref>

== Gewinnung und Darstellung ==
Titancarbid wird bei der [[Physikalische Gasphasenabscheidung|physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD)]] aus Titan und [[Methan]] erzeugt:

:<math>\mathrm{Ti + \ CH_4 \longrightarrow \ TiC + 2 \ H_2}</math>

Bei der [[Chemische Gasphasenabscheidung|chemischen Gasphasenabscheidung (CVD)]] wird als Ausgangsmaterial [[Titan(IV)-chlorid]] verwendet:

:<math>\mathrm{TiCl_4 + \ CH_4 \longrightarrow \ TiC + 4 \ HCl}</math>

Titancarbid kann durch carbothermische Reduktion von [[Titandioxid]]
:<math>\mathrm{TiO_2 + 3 \ C \longrightarrow TiC + 2 \ CO}</math>
oder durch Synthese aus den Elementen oder durch ein Aufwachsverfahren ähnlich wie [[Titannitrid]] gewonnen werden.<ref name="brauer">[[Georg Brauer]] (Hrsg.), unter Mitarbeit von [[Marianne Baudler]] u. a.: ''Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie.'' 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1385.</ref> Bei ersterer Reaktion können je nach Reaktionsbedingungen an Luft auch Mischkristalle in Form von Titancarbonitrid (TiCN) oder Titancarboxynitrid (TiCON) entstehen.<ref name="Horst Briehl">{{Literatur |Autor=Horst Briehl |Titel=Chemie der Werkstoffe |Verlag=Springer |Datum=2007 |ISBN=978-3-8351-0223-1 |Seiten=244 |Online={{Google Buch | BuchID = GH91Edr5pdIC | Seite = 244 }}}}</ref>

:<math>\mathrm{Ti + C \longrightarrow TiC}</math>
Besonders reines, stöchiometrisch zusammengesetztes Titancarbid scheidet sich bei festgelegtem Titan(IV)-chlorid/[[Kohlenstofftetrachlorid]]-Verhältnis an auf mehr als 1250 °C erhitzten Graphitstäben ab.<ref name="brauer" />
:<math>\mathrm{TiCl_4 + CCl_4 + 4 \ H_2 \longrightarrow TiC + 8 \ HCl}</math>

== Eigenschaften ==
Titancarbid ist ein graues brennbares Pulver, das praktisch unlöslich in Wasser ist.<ref name="GESTIS" /> Es ist unlöslich in [[Salzsäure]] und Schwefelsäure, jedoch löslich in [[Salpetersäure]]. An Luft ist es bis 800 °C stabil. Bei sehr guter elektrischer Leitfähigkeit besitzt es einen positiven Temperaturkoeffizienten. Titancarbid besitzt eine [[Kristallstruktur]] vom [[Natriumchlorid]]-Typ mit beträchtlicher Phasenbreite (TiC1,0 bis TiC0,3).<ref name="brauer" /><ref name="Erwin Riedel, Christoph Janiak">{{Literatur |Autor=[[Erwin Riedel]], [[Christoph Janiak]] |Titel=Anorganische Chemie |Verlag=Walter de Gruyter |Datum=2011 |ISBN=3-11-022567-0 |Seiten=788 |Online={{Google Buch | BuchID = r9jDGpBD7i0C | Seite = 788 }}}}</ref> Bei den unterstöchiometrischen Verbindungen bleiben die Plätze der Nichtmetallatome unbesetzt. Eine vollständige Besetzung wird auffallenderweise nicht ganz erreicht (TiC0,98).<ref name="Werner Schatt, Klaus-Peter Wieters, Bernd Kieback">{{Literatur |Autor=Werner Schatt, Klaus-Peter Wieters, Bernd Kieback |Titel=Pulvermetallurgie |Verlag=Springer |Datum=2006 |ISBN=978-3-540-23652-8 |Seiten=506 |Online={{Google Buch | BuchID = iBLXnBIBeGMC | Seite = 506 }}}}</ref> Es zeichnet sich durch eine besonders hohe [[Vickershärte|Härte]] von bis zu 4000 HV aus.<ref name="Eifeler Unternehmensgruppe">Eifeler Unternehmensgruppe: {{Webarchiv |url=http://www.eifeler.com/leistungen/cvd-schichtsysteme/tic-titancarbid/ |text=High Tech Beschichtungen - Titancarbid |wayback=20131228115442 |archiv-bot=}}</ref> Die Biegebruchfestigkeit liegt bei 240–400 MPa, die Härte HV1 bei 22–30 GPa und der Elastizitätsmodul bei 550–570 GPa.<ref name="Hans Kurt Tönshoff">{{Literatur |Autor=Hans Kurt Tönshoff |Titel=Werkzeuge für die moderne Fertigung: Möglichkeiten zur Rationalisierung in der spanenden Fertigung |Reihe=Kontakt & Studium |BandReihe=370 |Verlag=expert verlag |Datum=1993 |ISBN=3-8169-0766-0 |Seiten=50 |Online={{Google Buch | BuchID = 6h3kd5zla4QC | Seite = 50 }}}}</ref>

== Verwendung ==
Der Stoff wird als Beschichtungsmaterial für [[Wendeschneidplatte]]n, [[Fräswerkzeug]]e, [[Räumnadel]]n, Formwerkzeuge, Sägeblätter etc. verwendet.

Weitere Verwendung findet Titancarbid im allgemeinen [[Werkzeugbau]] und in der chemischen Industrie als wesentlicher Bestandteil der [[Sinter]]-Werkstofffamilie Ferro-Titanit<ref>{{Literatur |Autor=F. Frehn |Titel=Neue Korrosions- und Verschleißfeste, bearbeitbare Hartstoffe: Ferro-Titanit für die chemische Technik |Sammelwerk=Materials and Corrosion |Band=30 |Nummer=12 |Datum=1979-12 |Seiten=870–872 |DOI=10.1002/maco.19790301208}}</ref><ref>[[Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel|Deutsche Edelstahlwerke]]: [http://www.ferro-titanit.com/fileadmin/files/ferro-titanit.com/documents/027_DEW_Ferro_Titanit_D.pdf Ferro-Titanit - Pulver-metallurgische Hartstoffe]</ref> bzw. allgemein als Bestandteil von rost- und säurebeständigen [[Stahl|Stählen]] und [[Hartmetall]]en.<ref name="Horst Briehl" /> So ist es mit bis zu 4 % Bestandteil der Hartmetalle der Gruppe K, bis zu 10 % in Hartmetallen der Gruppe M und bis zu 43 % in der Gruppe P. Titancarbid erhöht die Warmfestigkeit, Härte und Oxidationsbeständigkeit.<ref name="Hans-Jürgen Bargel, Günter Schulze">{{Literatur |Autor=Hans-Jürgen Bargel, Günter Schulze |Titel=Werkstoffkunde |Verlag=Springer DE |Datum=2008 |ISBN=978-3-540-79297-0 |Seiten=333 |Online={{Google Buch | BuchID = pKsoPh0lbpEC | Seite = 333 }}}}</ref>

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Titanverbindung]]
[[Kategorie:Carbid]]
[[Kategorie:Verschleißschutzwerkstoff]]
[[Kategorie:Beschichtungswerkstoff]]

Titancarbid - Versionsgeschichte

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