تیتانیوم هیدرید

تیتانیوم هیدرید ( به انگلیسی: Titanium hydride ) با فرمول شیمیایی TiH۲ یک ترکیب شیمیایی با شناسه پاب کم ۱۹۷۰۹۴ است. که جرم مولی آن ۴۹٫۸۸۳ g/mol می باشد. شکل ظاهری این ترکیب، بلورهای بنفش و قرمز است. تیتانیوم هیدرید جزو خانواده ترکیبات غیر آلی بوده و در زمرهء مواد غیر استوکیومتری قرار می گیرد. [ ۲] [ ۳] این ترکیب به صورت پودری در رنگ های خاکستری/سیاه در بازار یافت می شود. از کاربردهای این ترکیب می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• به عنوان افزودنی در تولید آهنربای آلنیکو
• تف جوشی پودر فلزات
• در فرایند تولید فوم فلزی
• آتش بازی
برای تولید تیتانیوم هیدرید غیر استوکیومتری، اسفنج فلز تیتانیوم را با گاز هیدروژن در فشار 1 اتمسفر در دمای بین 300 - 500 درجه سانتی گراد واکنش می دهند. این واکنش سریع انجام می شود و به دلیل جذب هیدروژن گرماده است و موجب تغییر رنگ اسفنج تیتانیوم می شود. محصول این واکنش پودری است که ترکیبی برابر TiH1. 95 دارد. برای تولید تیتانیوم هیدرید در مقیاس آزمایشگاهی می توان پودر تیتانیوم را در معرض حرارت گاز هیدروژن با دمای 700 درجه سانتی گراد قرار داد. واکنش آن به صورت زیر خواهد بود:
Ti + H 2 ⟶ TiH 2
سایر روش های تولید تیتانیوم هیدرید:[ ۴] [ ۵]
• فرایندهای الکتروشیمیایی
• آسیاب گلوله ای
، در برابر تاثیرات آب و هوا خنثی است ولی با اسیدهای قوی مثل هیدروفلوئوریک اسید و سولفوریک اسید داغ واکنش داده و در آن ها حل می شود. از طرفی این ماده در برابر عامل اکسنده به سرعت واکنش می دهد، به همین دلیل از تیتانیوم هیدرید در کاربردهای آتش بازی استفاده می شود.
تیتانیوم هیدرید به عنوان الکترود منفی در باتری های لیتیم - یون توسط الکترولیت LiBH 4 استفاده می شود. از ویژگی های مهم تیتانیوم هیدرید خواص الکتروشیمیایی مطلوب آن در فرایند الکترولیزی نسبت به سایر مواد است.
اسفنج فلز تیتانیوم که اغلب تیتانیوم خالص است، شکل پذیری بالایی دارد که این امر موجب دشواری فرایند تولید پودر می شود. یکی از راه حل های رایج استفاده از فرایند هیدروژن دهی - هیدروژن زدایی است. نفوذ عامدانه هیدروژن به اسفنج تیتانیوم منجر به تشکیل تیتانیوم هیدرید می شود. از آنجایی که تیتانیوم هیدرید یک فاز سخت و شکننده است؛‍ منجر به سهولت تولید پودر توسط آسیاب کردن آن اسفنج تیتانیومی می شود. بعد از تولید پودر مطلوب، آن را هیدروژن زدایی کرده تا مجدداً تیتانیوم خالص حاصل شود. از پودر تیتانیوم هیدرید می توان برای تولید پودرهای آلیاژی اسفاده کرد. برای این کار پودر تیتانیوم هیدرید را با پودر فلز آلومینیوم مخلوط می کنند تا یک پودر یکنواخت حاصل شود. در نهایت این ترکیب به مرحله ی تف جوشی و متالورژی پودر، برای تولید محصولات فشرده می رود.