Литий-титанат (LTO) — анод быстрой зарядки с нулевой деформацией решётки
Li4Ti5O12 (шпинель) работает на плоском плато 1,55 В относительно Li/Li+ при практически нулевой деформации кристаллической решётки и выдерживает более 20 000 полных циклов. SEMITECH поставляет LTO с D50 0,3–1,5 мкм, BET 10–30 м²/г, теоретической ёмкостью 175 мА·ч/г. Исходные материалы: анатаз TiO₂ (≥99%) и карбонат лития батарейного класса (≤50 ppm Na), прокалка при 750–850°C.
Титанат бария (BTO) — пьезоэлектрическая керамика с высокой диэлектрической проницаемостью
BaTiO₃ — эталон для MLCC, пьезоэлектрических актюаторов и PTC-термисторов. BTO SEMITECH: D50 0,1–0,5 мкм, BET 8–15 м²/г, чистота ≥99,5%, тетрагональная фаза ≥95%, точка Кюри 120°C, относительная диэлектрическая проницаемость 8 000–15 000 при 1 кГц. Производится методом мокрого химического соосаждения из хлорида бария и изопропоксида титана.
▶Show full content (4 sections)
Нитрид титана (TiN) — порошок для PVD-покрытий с золотистым цветом
TiN (чистота ≥99%, D50 1–3 мкм) получается прямым нитридированием губчатого титана при 1 200°C в атмосфере N₂. Твёрдость по Виккерсу ~2 300 HV, температура плавления 2 930°C, удельное электрическое сопротивление 20–25 мкОм·см, характерное золотистое отражение (~70% при 580 нм). Для мишеней напыления объёмная плотность ≥4,8 г/см³ и кислород ≤0,3 вес.% обязательны.
Диборид титана (TiB₂) — сверхтвёрдая электродная керамика
TiB₂ (~3 400 HV) сочетает экстремальную твёрдость с металлической проводимостью (9–12 мкОм·см) и применяется в катодах алюминиевых электролизёров, электродах EDM и износостойких композитах. D50 2–5 мкм, BET 3–8 м²/г, чистота ≥99%. Температура плавления 3 225°C, стойкость к окислению до ~1 000°C благодаря самопассивирующему поверхностному слою.
Сравнение цепочки поставок и технических характеристик
Все четыре соединения имеют общий исходный прекурсор TiO₂, но различаются по стоимости сореагентов, температуре синтеза и конечным рынкам.
| Соединение | Формула | Ключевые исходные материалы | Метод синтеза | D50 (мкм) | BET (м²/г) | Чистота | Твёрдость (HV) | Основное применение |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Литий-титанат (LTO) | Li4Ti5O12 | TiO2 (анатаз) + Li2CO3 | Твердофазная прокалка, 800°C/воздух | 0,3–1,5 | 10–30 | ≥99% | ~— | Анод аккумулятора быстрой зарядки |
| Титанат бария (BTO) | BaTiO3 | BaCl2 + Ti(OiPr)4 или BaCO3 + TiO2 | Соосаждение или твердофазный, 900–1 100°C | 0,1–0,5 | 8–15 | ≥99,5% | ~— | MLCC, пьезоактюатор, PTC |
| Нитрид титана (TiN) | TiN | Губка Ti + газ N2 | Прямое нитридирование, 1 200°C | 1–3 | 2–6 | ≥99% | ~2 300 | PVD-покрытие, мишень для напыления |
| Диборид титана (TiB2) | TiB2 | TiO2 + B2O3 + C | Карботермическое восстановление, 1 550°C | 2–5 | 3–8 | ≥99% | ~3 400 | Катод, электрод EDM, композит |
Часто задаваемые вопросы
Чем неорганические соединения титана отличаются от органических титанатов?
Неорганические соединения титана — кристаллические керамические или нитрид-/боридные твёрдые тела с термической стабильностью выше 1 000°C. Органические титанаты (алкоксиды, хелаты) — жидкие связующие агенты для золь-гель и модификации поверхности. LTO, BTO, TiN и TiB₂ — структурные/функциональные материалы, не гидролизующиеся в условиях окружающей среды.
Как ценовые колебания TiO₂ влияют на стоимость готовых соединений?
Колебание TiO₂ на 10% обычно добавляет 3–8% к себестоимости LTO или BTO; TiN и TiB₂ впитывают меньше в пропорциональном выражении, поскольку в их полной себестоимости преобладают энергетические и реагентные затраты.
Какой размер частиц следует указать для LTO в ячейках быстрой зарядки высокого тока?
D50 0,3–0,8 мкм при BET 15–25 м²/г для скорости зарядки ≥4C. Частицы мельче 0,2 мкм повышают реакционную способность электролита; крупнее 2 мкм ограничивают скоростную характеристику.
Распространяются ли на титанат бария ограничения RoHS или REACH SVHC?
BaTiO₃ (CAS 12047-27-7) по состоянию на начало 2026 года не включён в перечень REACH SVHC и не ограничен директивой RoHS. Соединения бария остаются на рассмотрении ECHA; уточняйте статус перед финальной квалификацией.
Можно ли использовать порошок нитрида титана для термогазодинамических покрытий?
Да. TiN с D50 15–45 мкм и близкосферической морфологией пригоден для HVOF и плазменного напыления (покрытия 50–300 мкм).
Каков типичный срок поставки диборида титана?
Стандартный TiB₂ отгружается со склада в течение 2–4 недель. MOQ 5 кг для НИОКР, 25 кг для производственных партий.