{"id":16114,"date":"2025-10-16T06:57:27","date_gmt":"2025-10-16T06:57:27","guid":{"rendered":"https:\/\/www.epicmicron.com\/?p=16114"},"modified":"2025-10-17T09:55:42","modified_gmt":"2025-10-17T09:55:42","slug":"titanium-suboxide-a-multifunctional-advanced-material","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.epicmicron.com\/de\/titanium-suboxide-a-multifunctional-advanced-material\/","title":{"rendered":"Titansuboxid: Ein multifunktionales, fortschrittliches Material"},"content":{"rendered":"

Titansuboxid, oft auch als Titanschwarz bezeichnet, ist ein anorganisches Funktionsmaterial, das sich durch seine blauschwarze, rieself\u00e4hige Pulverform auszeichnet. Es ist ungiftig, besitzt eine ausgezeichnete thermische Stabilit\u00e4t und ein hohes \u00dcberspannungspotenzial f\u00fcr die Wasserstoff- und Sauerstoffentwicklung. Zu seinen herausragenden Eigenschaften z\u00e4hlen Korrosionsbest\u00e4ndigkeit, Verschlei\u00dffestigkeit, hervorragende elektrische Leitf\u00e4higkeit und bemerkenswerte chemische Stabilit\u00e4t. Diese Eigenschaften machen es in verschiedenen Branchen, wie beispielsweise der elektrokatalytischen Oxidation zur Abwasserbehandlung, dem Korrosionsschutz in der Schifffahrt und als leitf\u00e4higes Additiv, \u00e4u\u00dferst wertvoll. Die Strahlmahlung, auch bekannt als Luftstrahlmahlung oder Fluidenergiemahlung, ist das bevorzugte Verfahren zur Pulverisierung von Titansuboxid.<\/p>\n\n\n\n

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Die au\u00dfergew\u00f6hnlichen Eigenschaften der Magn\u00e9li-Phase-Titansuboxide beruhen auf ihrer einzigartigen Kristallstruktur. Man kann sie sich als Netzwerk aus TiO\u2082-Oktaedern vorstellen, allerdings mit einem entscheidenden Unterschied: periodischen Sauerstoffdefiziten. So bildet sich beispielsweise in Ti\u2084O\u2087 nach jeweils einigen TiO\u2082-Lagen eine Schicht mit Sauerstoffleerstellen. Dadurch entsteht eine kristallografische Scherebene. Innerhalb dieser sauerstoffarmen Schichten liegen die Titanatome dichter beieinander und bilden leitf\u00e4hige Ketten oder B\u00e4nder. Entscheidend ist, dass diese leitf\u00e4higen Bahnen durch die stabilen TiO\u2082-Schichten auf beiden Seiten abgeschirmt werden, was Materialien wie Ti\u2084O\u2087 ihre au\u00dfergew\u00f6hnliche Kombination aus hoher elektrischer Leitf\u00e4higkeit und starker Korrosionsbest\u00e4ndigkeit verleiht.<\/p>\n\n\n\n

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Zugeh\u00f6rige Parameter<\/h3>\n\n\n\n
Produktname<\/strong><\/td>Titansuboxid<\/strong><\/td><\/tr>
Chemische Formel<\/td>Ti\u2099O\u2082\u2099\u208b\u2081<\/td><\/tr>
Chemische Form<\/td>Magn\u00e9li-Phase-Titansuboxid<\/td><\/tr>
Aussehen<\/td>Blauschwarzes Pulver<\/td><\/tr>
Ton L-Wert<\/td>< 16<\/td><\/tr>
Ti\u2084O\u2087-Gehalt<\/td>\u2265 95 %<\/td><\/tr>
Prim\u00e4re Partikelgr\u00f6\u00dfe<\/td>0,5 ~ 1 \u03bcm<\/td><\/tr>
Partikelgr\u00f6\u00dfe und entsprechender spezifischer Widerstand<\/td>< 1 \u03bcm: > 30 m\u03a9\u00b7m<\/td><\/tr>
1 ~ 10 \u03bcm\uff1a30 ~ 80 m\u03a9\u00b7m<\/td><\/tr>
10 ~ 30 \u03bcm\uff1a3 ~ 5 m\u03a9\u00b7m<\/td><\/tr>
30 ~ 50 \u03bcm: < 3 m\u03a9\u00b7m<\/td><\/tr>
50 ~ 80 \u03bcm: < 3 m\u03a9\u00b7m<\/td><\/tr>
Hitzebest\u00e4ndigkeit (in Luft)<\/td>< 600 \u00b0C<\/td><\/tr>
Relative Dichte<\/td>3.6 ~ 4.3<\/td><\/tr>
Wasserl\u00f6sliche<\/td>< 0,5 g\/ml<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Wichtige Parameter und Anwendungsfelder<\/h2>\n\n\n\n

1. Elektrodenmaterial<\/h3>\n\n\n\n

Titansuboxid bietet au\u00dfergew\u00f6hnliche chemische Stabilit\u00e4t und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und \u00fcbertrifft die meisten g\u00e4ngigen Industrieelektrodenmaterialien, einschlie\u00dflich seines Grundmetalls Titan. Es bleibt in hochaggressiven Medien wie fluoridhaltigen L\u00f6sungen und Salzs\u00e4ure stabil, in denen Titanmetall schnell korrodieren w\u00fcrde. Beispielsweise ist es in 40%-Schwefel- oder Oxals\u00e4ure, die Titanmetall stark angreifen, nahezu inert.<\/p>\n\n\n\n

Probe<\/strong><\/td>Elektrolyt<\/strong><\/td>Gewichtsverlust (150 Std.)<\/strong><\/td>Gewichtsverlust (3500 Std.)<\/strong><\/td><\/tr>
Titanmetall<\/td>1000 ppm F\u207b<\/td>22%<\/td>100%<\/td><\/tr>
Titansuboxid<\/td>1000 ppm F\u207b<\/td>0.017%<\/td>0.29%<\/td><\/tr>
Titanmetall<\/td>4000 ppm F\u207b<\/td>52%<\/td>100%<\/td><\/tr>
Titansuboxid<\/td>4000 ppm F\u207b<\/td>0.66%<\/td>2.4%<\/td><\/tr>
Titanmetall<\/td>HF\/HNO\u2083\/H\u2082O
2\/10\/88<\/td>		100%<\/td>100%<\/td><\/tr>
Titansuboxid<\/td>HF\/HNO\u2083\/H\u2082O
2\/10\/88<\/td>		0.56%<\/td>12.7%<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

2. Elektrochemische Abwasserbehandlung<\/h3>\n\n\n\n

Aufgrund ihrer hohen Sauerstoffentwicklungs\u00fcberspannung eignen sich Titansuboxidelektroden ideal f\u00fcr anodische Oxidationsprozesse. Dies erm\u00f6glicht einen effizienten elektrokatalytischen Abbau organischer Schadstoffe in Anwendungen wie Deponiesickerwasser, phenolhaltigem Abwasser, Textilf\u00e4rbeabw\u00e4ssern, \u00d6lfeldabw\u00e4ssern und Krankenhausabw\u00e4ssern. Titansuboxid wird auch bei der elektrolytischen Wasserstoffproduktion aus Meerwasser, der Meerwasserentsalzung, der Wasserdesinfektion und der Ozonerzeugung eingesetzt.<\/p>\n\n\n\n

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3. Fortschrittliche Blei-S\u00e4ure-Batterien<\/h3>\n\n\n\n

Im Jahr 2012 brachte Atraverda Ltd. eine bipolare Blei-S\u00e4ure-Batterie auf Basis von Titansuboxid auf den Markt. Diese Batterien sind Berichten zufolge 40 % leichter, 20 % kleiner und bieten eine 40 % h\u00f6here Energiedichte bei \u00fcber 100 % l\u00e4ngerer Lebensdauer als herk\u00f6mmliche Blei-S\u00e4ure-Batterien. Sie sind zudem umweltfreundlicher, da sie 5 % weniger Blei verbrauchen und bei der Herstellung 8 % weniger CO\u2082 erzeugen. Dar\u00fcber hinaus sind sie vollst\u00e4ndig recycelbar und kosteng\u00fcnstiger als Alternativen wie Lithium-Ionen-Batterien.<\/p>\n\n\n\n

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4. Neue Energiebatterien<\/h3>\n\n\n\n

Blei-S\u00e4ure: Titansuboxid (Ti\u2084O\u2087) erh\u00f6ht die Bindungskraft mit PbO\u2082 und tr\u00e4gt dazu bei, die Porenstruktur und Porosit\u00e4t w\u00e4hrend Lade- und Entladezyklen zu erhalten. Dies verbessert die Bildung und Nutzung des positiven Aktivmaterials. Die Zugabe einer kleinen Menge Ti\u2084O\u2087-Faser zu Auto-Flachplattenbatterien erh\u00f6ht die Kapazit\u00e4t nachweislich um 15\u2013171 TP3T.<\/p>\n\n\n\n

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Lithium-Ionen: Als leitf\u00e4higer Zusatz in Lithium-Ionen-Batteriekathoden kann Titansuboxid herk\u00f6mmlichen Ru\u00df ersetzen. Es verbessert die Kathodenleitf\u00e4higkeit, sorgt f\u00fcr eine gleichm\u00e4\u00dfige Stromverteilung, erh\u00f6ht die Entladespannung und steigert die Nutzung des aktiven Materials. Erste Tests deuten auf eine Erh\u00f6hung der Entladespannung um 5% und eine entsprechende Steigerung der Entladeenergie hin.<\/p>\n\n\n\n

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5. Kathodischer Schutz und Korrosionsschutzbeschichtungen<\/h3>\n\n\n\n

Titansuboxid bietet eine hohe Leitf\u00e4higkeit (\u00fcbertrifft in einigen Parametern Graphen), ist s\u00e4ure- und alkalibest\u00e4ndig, absorbiert UV-Strahlung, ist hoch thermisch stabil und gut in Wasser und Harzen dispergierbar. Die Kombination aus Leitf\u00e4higkeit und Inertheit macht es ideal f\u00fcr den Langzeitschutz in rauen Umgebungen, wie z. B. im Schiffsbau und in der chemischen Industrie. Die Einarbeitung von Titansuboxidpartikeln in Korrosionsschutzbeschichtungen (z. B. Epoxid, Polyurethan) f\u00f6rdert eine gleichm\u00e4\u00dfige Ladungsverteilung und verhindert so lokale galvanische Korrosion. Studien zeigen, dass mit Titansuboxid modifizierte Beschichtungen schneller einen kathodischen Schutz aufbauen und diesen l\u00e4nger aufrechterhalten als Beschichtungen mit herk\u00f6mmlichen inerten F\u00fcllstoffen.<\/p>\n\n\n\n

6. Fortschrittliche Pigmente<\/h3>\n\n\n\n

Die hohe Leitf\u00e4higkeit von Titansuboxiden der Magn\u00e9li-Phase erm\u00f6glicht ihren Einsatz in antistatischen und leitf\u00e4higen Pigmenten f\u00fcr Beschichtungen und Tinten. Sie k\u00f6nnen Ru\u00df ersetzen, um tiefschwarze, leitf\u00e4hige Beschichtungen mit hervorragender Witterungsbest\u00e4ndigkeit zu erzielen. Dar\u00fcber hinaus absorbiert ihre Kristallstruktur stark sichtbares Licht, was zu einer tiefgrauen bis schwarzen Farbe f\u00fchrt. Sie sind hitzebest\u00e4ndiger als Ru\u00df (geeignet f\u00fcr Keramik und Hochtemperaturbeschichtungen) und ungiftig, sodass sie einen potenziellen Ersatz f\u00fcr gef\u00e4hrliche schwarze Pigmente auf Kobalt- oder Chrombasis darstellen. Kompositpigmente mit TiO\u2082 k\u00f6nnen auch so konstruiert werden, dass sie die photokatalytische Aktivit\u00e4t steuern, den UV-Abbau verringern und die Haltbarkeit und Antifouling-Eigenschaften der Beschichtung verbessern. Durch die Kontrolle der Partikelmorphologie und -gr\u00f6\u00dfe k\u00f6nnen Spezialeffekte wie metallischer Glanz f\u00fcr Automobil- und Dekorbeschichtungen erzielt werden.<\/p>\n\n\n\n

\"Strahlm\u00fchle\"
Jet Mill von Epic Powder<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Leistungsoptimierung mit erweiterter Verarbeitung<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Die au\u00dfergew\u00f6hnlichen funktionellen Eigenschaften von Titansuboxid h\u00e4ngen stark von seinen Pulvereigenschaften ab, einschlie\u00dflich Reinheit, Partikelgr\u00f6\u00dfenverteilung und Morphologie. Um h\u00f6chste Leistung zu erzielen, m\u00fcssen Verunreinigungen w\u00e4hrend der Verarbeitung vermieden werden. Das Strahlmahlen, auch bekannt als Luftstrahlmahlen oder Fluidenergiemahlen, ist die bevorzugte Technik zur Pulverisierung von Titansuboxid. Bei diesem Verfahren werden Hochgeschwindigkeitsstrahlen aus Druckluft oder Gas genutzt, um eine ultrafeine Luftzerkleinerung und -klassifizierung zu erreichen, ohne dass mechanische bewegliche Teile mit dem Material in Ber\u00fchrung kommen. Das Luftstrommahlverfahren gew\u00e4hrleistet:<\/p>\n\n\n\n

Absolute Reinheit: Keine Metallverunreinigung durch Mahlk\u00f6rper.<\/p>\n\n\n\n

W\u00e4rmeschutz: Die Niedertemperatur-Strahlpulverisierung verhindert Phasen\u00e4nderungen oder Oxidation.<\/p>\n\n\n\n

\u00dcberlegene Pulverqualit\u00e4t: Erzeugt kugelf\u00f6rmige Partikel mit einer engen Gr\u00f6\u00dfenverteilung, ideal f\u00fcr die Elektrodenherstellung, Beschichtungen und Verbundwerkstoffe.<\/p>\n\n\n\n

Titansuboxid (Ti\u2084O\u2087) mit seiner einzigartigen Magn\u00e9li-Phasenstruktur und hohen Leitf\u00e4higkeit zeigt hervorragende Leistung in Batterien, im Umweltschutz und im Korrosionsschutz. Es dient als Kernmaterial f\u00fcr leichtere, effizientere bipolare Blei-S\u00e4ure-Batterien, als leistungsstarker Elektrokatalysator zum Abbau hartn\u00e4ckiger Abwasserschadstoffe und als langlebige, leitf\u00e4hige Komponente f\u00fcr langlebige Korrosionsschutzsysteme.<\/p>\n\n\n\n

Episches Pulver<\/h2>\n\n\n\n
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