{"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\/fr\/titanium-suboxide-a-multifunctional-advanced-material\/","title":{"rendered":"Sous-oxyde de titane\u00a0: un mat\u00e9riau avanc\u00e9 multifonctionnel"},"content":{"rendered":"

Titanium suboxide, often referred to as titanium black, is an inorganic functional material characterized by its blue-black, free-flowing powder form. It is non-toxic, exhibits excellent thermal stability, high hydrogen and oxygen evolution overpotential. Its outstanding properties including corrosion resistance, wear resistance, superior electrical conductivity, and remarkable chemical stability. These attributes make it highly valuable across industries such as electrocatalytic oxidation for wastewater treatment, marine anti-corrosion, and as a conductive additive. Jet milling, also known as air jet milling or fluid energy milling, is the preferred technique for pulverizing titanium suboxide.<\/p>\n\n\n\n

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Les propri\u00e9t\u00e9s exceptionnelles des sous-oxydes de titane en phase Magn\u00e9li d\u00e9coulent de leur structure cristalline unique. Celle-ci peut \u00eatre visualis\u00e9e comme un r\u00e9seau d'octa\u00e8dres de TiO\u2082, mais avec une diff\u00e9rence essentielle\u00a0: des d\u00e9ficits p\u00e9riodiques en oxyg\u00e8ne. Par exemple, dans Ti\u2084O\u2087, apr\u00e8s quelques couches de TiO\u2082, une couche pr\u00e9sentant des lacunes en oxyg\u00e8ne se forme. Cela cr\u00e9e un plan de cisaillement cristallographique. Au sein de ces couches pauvres en oxyg\u00e8ne, les atomes de titane sont plus proches les uns des autres, formant des cha\u00eenes ou des bandes conductrices. Point crucial, ces voies conductrices sont prot\u00e9g\u00e9es par les couches stables de TiO\u2082 de chaque c\u00f4t\u00e9, ce qui conf\u00e8re \u00e0 des mat\u00e9riaux comme Ti\u2084O\u2087 leur exceptionnelle combinaison de conductivit\u00e9 \u00e9lectrique \u00e9lev\u00e9e et de forte r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion.<\/p>\n\n\n\n

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Param\u00e8tres associ\u00e9s<\/h3>\n\n\n\n
Nom du produit<\/strong><\/td>Sous-oxyde de titane<\/strong><\/td><\/tr>
Formule chimique<\/td>Ti\u2099O\u2082\u2099\u208b\u2081<\/td><\/tr>
Forme chimique<\/td>Sous-oxyde de titane en phase Magn\u00e9li<\/td><\/tr>
Apparence<\/td>Poudre bleu-noir<\/td><\/tr>
Valeur L du ton<\/td>< 16<\/td><\/tr>
Teneur en Ti\u2084O\u2087<\/td>\u2265 95 %<\/td><\/tr>
Taille des particules primaires<\/td>0,5 ~ 1 \u03bcm<\/td><\/tr>
Taille des particules et r\u00e9sistivit\u00e9 correspondante<\/td>< 1 \u03bcm :> 30 m\u03a9\u00b7m<\/td><\/tr>
1 ~ 10 \u03bcm : 30 ~ 80 m\u03a9\u00b7m<\/td><\/tr>
10 ~ 30 \u03bcm : 3 ~ 5 m\u03a9\u00b7m<\/td><\/tr>
30 ~ 50 \u03bcm : < 3 m\u03a9\u00b7m<\/td><\/tr>
50 ~ 80 \u03bcm : < 3 m\u03a9\u00b7m<\/td><\/tr>
R\u00e9sistance \u00e0 la chaleur (dans l'air)<\/td>< 600 \u00b0C<\/td><\/tr>
Densit\u00e9 relative<\/td>3.6 ~ 4.3<\/td><\/tr>
Solubles dans l'eau<\/td>< 0,5 g\/ml<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Param\u00e8tres cl\u00e9s et domaines d'application<\/h2>\n\n\n\n

1. Mat\u00e9riau de l'\u00e9lectrode<\/h3>\n\n\n\n

Le sous-oxyde de titane offre une stabilit\u00e9 chimique et une r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion exceptionnelles, surpassant la plupart des mat\u00e9riaux d'\u00e9lectrodes industriels courants, y compris son m\u00e9tal de base, le titane. Il reste stable dans les milieux tr\u00e8s agressifs, tels que les solutions fluor\u00e9es et l'acide chlorhydrique, o\u00f9 le titane m\u00e9tallique se corroderait rapidement. Par exemple, il est quasiment inerte dans l'acide sulfurique ou oxalique 40%, qui attaquent fortement le titane m\u00e9tallique.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9chantillon<\/strong><\/td>\u00c9lectrolyte<\/strong><\/td>Perte de poids (150 heures)<\/strong><\/td>Perte de poids (3500 heures)<\/strong><\/td><\/tr>
Titane M\u00e9tal<\/td>1000 ppm F\u207b<\/td>22%<\/td>100%<\/td><\/tr>
Sous-oxyde de titane<\/td>1000 ppm F\u207b<\/td>0.017%<\/td>0.29%<\/td><\/tr>
Titane M\u00e9tal<\/td>4000 ppm F\u207b<\/td>52%<\/td>100%<\/td><\/tr>
Sous-oxyde de titane<\/td>4000 ppm F\u207b<\/td>0.66%<\/td>2.4%<\/td><\/tr>
Titane M\u00e9tal<\/td>HF\/HNO\u2083\/H\u2082O
2\/10\/88<\/td>		100%<\/td>100%<\/td><\/tr>
Sous-oxyde de titane<\/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. Traitement \u00e9lectrochimique des eaux us\u00e9es<\/h3>\n\n\n\n

Gr\u00e2ce \u00e0 leur surtension \u00e9lev\u00e9e de d\u00e9gagement d'oxyg\u00e8ne, les \u00e9lectrodes en sous-oxyde de titane sont id\u00e9ales pour les proc\u00e9d\u00e9s d'oxydation anodique. Elles permettent une d\u00e9gradation \u00e9lectrocatalytique efficace des polluants organiques dans des applications telles que les lixiviats de d\u00e9charges, les eaux us\u00e9es contenant du ph\u00e9nol, les effluents de teinture textile, les eaux us\u00e9es des champs p\u00e9trolif\u00e8res et les eaux us\u00e9es hospitali\u00e8res. Elles sont \u00e9galement utilis\u00e9es pour la production \u00e9lectrolytique d'hydrog\u00e8ne \u00e0 partir d'eau de mer, le dessalement de l'eau de mer, la d\u00e9sinfection de l'eau et la production d'ozone.<\/p>\n\n\n\n

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3. Batteries plomb-acide avanc\u00e9es<\/h3>\n\n\n\n

En 2012, Atraverda Ltd. a commercialis\u00e9 une batterie plomb-acide bipolaire utilisant du sous-oxyde de titane. Ces batteries sont plus l\u00e9g\u00e8res (40%), plus petites (20%) et offrent une densit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique sup\u00e9rieure (40%) avec une dur\u00e9e de vie sup\u00e9rieure de plus de 100% \u00e0 celle des batteries plomb-acide traditionnelles. Elles sont \u00e9galement plus respectueuses de l'environnement, utilisant moins de plomb (50%) et g\u00e9n\u00e9rant moins de CO\u2082 (80%) lors de leur fabrication. De plus, elles sont enti\u00e8rement recyclables et plus \u00e9conomiques que des alternatives comme les batteries lithium-ion.<\/p>\n\n\n\n

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4. Nouvelles batteries \u00e9nerg\u00e9tiques<\/h3>\n\n\n\n

Plomb-acide\u00a0: Le sous-oxyde de titane (Ti\u2084O\u2087) renforce la force de liaison avec le PbO\u2082 et contribue au maintien de la structure des pores et de la porosit\u00e9 pendant les cycles de charge-d\u00e9charge. Cela am\u00e9liore l'efficacit\u00e9 de la formation et l'utilisation du mat\u00e9riau actif positif. L'ajout d'une petite quantit\u00e9 de fibre de Ti\u2084O\u2087 aux batteries automobiles \u00e0 plaques plates a montr\u00e9 une augmentation de la capacit\u00e9 de 15 \u00e0 171\u00a0TP3T.<\/p>\n\n\n\n

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Lithium-ion\u00a0: En tant qu'additif conducteur dans les cathodes de batteries lithium-ion, le sous-oxyde de titane peut remplacer le noir de carbone traditionnel. Il am\u00e9liore la conductivit\u00e9 de la cathode, assure une distribution uniforme du courant, \u00e9l\u00e8ve la tension de d\u00e9charge et optimise l'utilisation du mat\u00e9riau actif. Les tests pr\u00e9liminaires indiquent une augmentation de la tension de d\u00e9charge et de l'\u00e9nergie de d\u00e9charge.<\/p>\n\n\n\n

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5. Protection cathodique et rev\u00eatements anticorrosion<\/h3>\n\n\n\n

Le sous-oxyde de titane offre une conductivit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e (surpassant le graph\u00e8ne sur certaines mesures), une r\u00e9sistance aux acides et aux bases, une absorption des UV, une stabilit\u00e9 thermique \u00e9lev\u00e9e et une bonne dispersibilit\u00e9 dans l'eau et les r\u00e9sines. Sa combinaison \u00ab\u00a0conductivit\u00e9 et inertie\u00a0\u00bb le rend id\u00e9al pour une protection longue dur\u00e9e dans des environnements difficiles, tels que les \u00e9quipements de g\u00e9nie maritime et chimiques. L'int\u00e9gration de particules de sous-oxyde de titane dans les rev\u00eatements anticorrosion (par exemple, \u00e9poxy, polyur\u00e9thane) favorise une r\u00e9partition uniforme des charges, pr\u00e9venant ainsi la corrosion galvanique localis\u00e9e. Des \u00e9tudes montrent que les rev\u00eatements modifi\u00e9s au sous-oxyde de titane \u00e9tablissent la protection cathodique plus rapidement et la maintiennent plus longtemps que ceux contenant des charges inertes traditionnelles.<\/p>\n\n\n\n

6. Pigments avanc\u00e9s<\/h3>\n\n\n\n

La conductivit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e des sous-oxydes de titane en phase Magn\u00e9li permet leur utilisation dans les pigments antistatiques et conducteurs pour rev\u00eatements et encres. Ils peuvent remplacer le noir de carbone pour obtenir des rev\u00eatements conducteurs d'un noir profond et d'une excellente r\u00e9sistance aux intemp\u00e9ries. De plus, leur structure cristalline absorbe fortement la lumi\u00e8re visible, produisant une couleur allant du gris fonc\u00e9 au noir. Ils sont plus r\u00e9sistants \u00e0 la chaleur que le noir de carbone (convient aux c\u00e9ramiques et aux rev\u00eatements haute temp\u00e9rature) et non toxiques, offrant ainsi un remplacement potentiel aux pigments noirs dangereux \u00e0 base de cobalt ou de chrome. Les pigments composites \u00e0 base de TiO\u2082 peuvent \u00e9galement \u00eatre con\u00e7us pour contr\u00f4ler l'activit\u00e9 photocatalytique, r\u00e9duisant ainsi la d\u00e9gradation par les UV et am\u00e9liorant la durabilit\u00e9 et les propri\u00e9t\u00e9s antisalissures des rev\u00eatements. En contr\u00f4lant la morphologie et la taille des particules, des effets sp\u00e9ciaux comme un lustre m\u00e9tallique peuvent \u00eatre obtenus pour les rev\u00eatements automobiles et d\u00e9coratifs.<\/p>\n\n\n\n

\"broyeur
Jet Mill par Epic Powder<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Optimisation des performances avec un traitement avanc\u00e9<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Les propri\u00e9t\u00e9s fonctionnelles exceptionnelles du sous-oxyde de titane d\u00e9pendent fortement des caract\u00e9ristiques de sa poudre, notamment sa puret\u00e9, sa granulom\u00e9trie et sa morphologie. Pour atteindre les meilleures performances, il est essentiel d'\u00e9viter toute contamination lors du traitement. Le broyage par jet d'air, \u00e9galement appel\u00e9 broyage par jet d'air ou broyage par fluide, est la technique privil\u00e9gi\u00e9e pour la pulv\u00e9risation du sous-oxyde de titane. Cette m\u00e9thode utilise des jets d'air ou de gaz comprim\u00e9 \u00e0 grande vitesse pour obtenir un broyage et une classification ultra-fins sans contact avec les pi\u00e8ces m\u00e9caniques mobiles. Le broyage par flux d'air assure\u00a0:<\/p>\n\n\n\n

Puret\u00e9 absolue : aucune contamination m\u00e9tallique provenant des supports de broyage.<\/p>\n\n\n\n

Protection thermique : La pulv\u00e9risation par jet \u00e0 basse temp\u00e9rature emp\u00eache les changements de phase ou l'oxydation.<\/p>\n\n\n\n

Qualit\u00e9 de poudre sup\u00e9rieure : produit des particules sph\u00e9riques avec une distribution de taille \u00e9troite, id\u00e9ales pour la fabrication d'\u00e9lectrodes, de rev\u00eatements et de mat\u00e9riaux composites.<\/p>\n\n\n\n

Le sous-oxyde de titane (Ti\u2084O\u2087), avec sa structure de phase Magn\u00e9li unique et sa conductivit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e, pr\u00e9sente d'excellentes performances dans les batteries, la protection de l'environnement et la pr\u00e9vention de la corrosion. Il sert de mat\u00e9riau de base pour des batteries plomb-acide bipolaires plus l\u00e9g\u00e8res et plus performantes, d'\u00e9lectrocatalyseur puissant pour la d\u00e9gradation des polluants tenaces des eaux us\u00e9es et de composant conducteur et durable pour les syst\u00e8mes anticorrosion longue dur\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

Poudre \u00e9pique<\/h2>\n\n\n\n
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