Aluminure de titane

Un aluminure de titane est un intermétallique de titane et d'aluminium. Ces matériaux légers ont une bonne résistance à la température[1] et peuvent être employés aussi bien comme matériau structurel que comme revêtement. On en connaît deux phases qui ont une bonne tenue thermique : le Ti3Al α2, hexagonal, contenant généralement de 25 à 33 % d'aluminium, et le TiAl γ, cubique à faces centrées déformé en tétragonal, contenant généralement de 50 à 55 % d'aluminium. Les phases TiAl2, contenant environ 65 % d'aluminium, et TiAl3, contenant environ 75 % d'aluminium, ont une moins bonne tenue à la température. Les phases ordonnées Ti2Al5 et Ti5Al11 ont été peu étudiées.

L'aluminure de titane γ présente une masse volumique de 3,8 à 4,0 g/cm3[2] lui permettant de remplacer avantageusement des alliages de nickel, dont la masse volumique de l'ordre de 8,5 g/cm3, dans des applications telles que turbines à gaz et moteurs[3]. Les bénéfices apportés par l'allégement du matériau sont cependant contrebalancés par un prix et une oxydation superficielle plus élevés, qui limite la température d'utilisation à 750 °C. La possibilité de catalyser la formation d'une couche de passivation en alumine par traitement de surface halogéné est étudiée, afin de porter la limite d'utilisation à 1 000 °C[4].

L'aluminure de titane γ est utilisé dans les aubes des turbines General Electric GEnx pour le Boeing 787 et le Boeing 747-8[5].

Notes et références

  1. ↑ (en) R. E. Voskoboinikov, G. R. Lumpkin et S. C. Middleburgh, « Preferential formation of Al self-interstitial defects in γ-TiAl under irradiation », Intermetallics, vol. 32,‎ , p. 230-232 (DOI 10.1016/j.intermet.2012.07.026, lire en ligne)
  2. ↑ (en) J. Chen, « 16 - Surface engineered light alloys for sports equipment », Surface Engineering of Light Alloys,‎ , p. 549-567 (DOI 10.1533/9781845699451.3.549, lire en ligne)
  3. ↑ (de) « Titanaluminid - MTU Aero Engines entwickelt neuen Werkstoff für Turbinenschaufeln », (consulté le ).
  4. ↑ (de) « Arbeitsgruppe Hochtemperaturwerkstoffe » (consulté le ).
  5. ↑ (en) B. P. Bewlay, S. Nag, A. Suzuki et M. J. Weimer, « TiAl alloys in commercial aircraft engines », Materials at High Temperatures, vol. 33, nos 4-5,‎ , p. 549-559 (DOI 10.1080/09603409.2016.1183068, lire en ligne)
v · m
Ti(II)
  • TiCl2
  • TiBr2
  • TiI2
  • TiH2
  • TiO
  • TiS
  • TiSi2
Organotitane(II)
  • (η5-C5H5)2Ti(CH3)2
  • (η5-C5H5)2Ti [ (CH3)3SiC≡CSi(CH3)3 ]
  • (η5-C5H5)2Ti
  • (η5-C5H5)2Ti(CO)2
Ti(III)
  • TiCl3
  • TiF3
  • TiBr3
  • TiI3
  • TiN
  • TiAl
  • TiP
  • Ti2O3
  • Ti2S3
Organotitane(III)
  • [(η5-C5H5)2Ti(µ-Cl)]2
  • (η5-C5H5)2Ti(µ-CH2)(µ-Cl)Al(CH3)2
Ti(IV)
  • TiB2
  • TiC
  • TiF4
  • TiCl4
  • TiBr4
  • TiI4
  • TiS2
  • TiS3
  • TiSe2
  • Ti(ClO4)4 (en)
  • Ti(NO3)4 (en)
  • TiOSO4 (en)
  • Ti(O2CCH3)4
  • Ti4(OCH2CH3)16
  • Ti(OCH(CH3)2)4
  • Ti(OCH2CH2CH2CH3)4
  • TiH4
  • H2TiF6
  • K2TiF6
  • TiO2
  • H4TiO4
  • KTiOPO4
  • Ti[N(CH3)2]4
  • NiO·Sb2O3·20TiO2 (en)
Titanate
  • Al2TiO5 (de)
  • BaTiO3
  • Ba2TiO4 (en)
  • Bi4Ti3O12
  • CaTiO3
  • CaCu3Ti4O12 (en)
  • CaZrTi2O7
  • Cs2TiO3 (en)
  • Dy2Ti2O7 (en)
  • EuTiO3 (de)
  • EuBaTiO4 (en)
  • FeTiO3 (de)
  • Ho2Ti2O7 (en)
  • Li2TiO3
  • MnTiO3
  • Na2Ti3O7 (en)
  • Na0.5Bi0.5TiO3 (en)
  • NiTiO3 (en)
  • PbTiO3
  • Pb(Zr,Ti)O3
  • SrTiO3
  • ZnTiO3 (en)
Organotitane(IV)
  • (η5-C5H5)2TiCl2
  • (η5-C5(CH3)5)2TiCl2
  • (η5-C5H5)2TiS5
  • (η5-C5H5)TiCl3
  • (η5-C5(CH3)5)TiCl3
v · m
Al(I)
Al(II)
  • AlB2
  • AlB12
  • AlO
Al(III)
  • AlAs
  • AlxGa1−xAs
  • AlxIn1−xAs
  • Al(BH4)3
  • AlBr3
  • Al2(CO3)3
  • AlCl3
  • AlF3
  • AlxGa1−xN
  • AlH3
  • AlI3
  • Al(MnO4)3
  • Al2(MoO4)3
  • AlN
  • Al(NO3)3
  • Al(OH)3
  • AlO(OH)
  • Al(OH)2OAc
  • Al(OH)(OAc)2
  • Al(OAc)3
  • Al2SO4(OAc)4
  • AlP
  • AlPO4
  • AlSb
  • AlxGa1−xSb
  • AlxIn1−xSb
  • Al(C5H7O2)3
  • Al2O3
  • Al2S3
  • Al2(SO4)3
  • Al2Se3
  • Al2Te3
  • Al2SiO5
  • Al4C3
  • Al(OH)2C18H35O2
  • NaAlH2(OC2H4OCH3)2
  • LiAlH2(OC2H4OCH3)2
Aluns
  • (NH4)Al(SO4)2
  • KAl(SO4)2
  • NaAl(SO4)2
Organoaluminium(III)
  • [ Me3Al ]2
  • [ Et3Al ]2
  • ((CH3)2CHCH2)3Al
  • (CH3CH2)2AlCl
  • (CH3CH2)2AlCN
  • ((CH3)2CHCH2)2AlH
  • (CH3CH2)3Al2Cl3
  • (C5H5)2TiCH2ClAl(CH3)2
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