The TiC1-x–TiO2 reactive interface obtained at 1100 °C has been studied by local structural investigations using Transmission Electron Microscopy (TEM) and X-rays microdiffraction. These results were completed by coupling complementary chemical characterizations by Nuclear Reaction Analysis (NRA), Rutherford Backscattering (RBS) and STEM (Scanning Transmission Electron Microscopy). A complex pattern of reactive interlayers of various thicknesses was formed as a result of the crossed redox reactions between TiO2 and TiC1-x. Our results show that the TiC1-x carbide is not oxidized by forming TiCxOy oxycarbides in spite of the complete solid solution existing between TiC1-x and TiO. TiC1-x is in fact destabilized by the oxygen liberated during the transformation of TiO2 into Magneli type compounds (TinO2n-1) to form the most reduced Magneli sub-oxides following the reaction: 3 TiCxOy + (5-3y)/2 O2 = Ti3O5 + 3x C. Starting from TiO2, a progressive reduction is achieved showing spatially distributed TinO2n-1 Magneli phases characterized by high values of n close to TiO2 and lower values of n as reaching TiC1-x. The most reduced term is shown to be Ti3O5. Ti3O5 thus represents the final product of the reaction at 1100 °C both for the reaction of reduction of TiO2 and for the reaction of oxidation of TiC1-x.

中文翻译：

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TiC 1-x – TiO 2 反应界面的研究

通过使用透射电子显微镜 (TEM) 和 X 射线微衍射的局部结构研究，研究了在 1100°C 下获得的 TiC1-x-TiO2 反应界面。这些结果是通过核反应分析 (NRA)、卢瑟福背向散射 (RBS) 和 STEM（扫描透射电子显微镜）的互补化学特征耦合完成的。由于 TiO2 和 TiCl-x 之间的交叉氧化还原反应，形成了各种厚度的反应性夹层的复杂图案。我们的结果表明，尽管 TiC1-x 和 TiO 之间存在完全固溶体，但 TiC1-x 碳化物并未通过形成 TiCxOy 碳氧化物而被氧化。TiC1-x 实际上被在 TiO2 转化为 Magneli 型化合物 (TinO2n-1) 过程中释放的氧不稳定，从而在反应后形成还原程度最高的 Magneli 亚氧化物：3 TiCxOy + (5-3y)/2 O2 = Ti3O5 + 3x C。从 TiO2 开始，逐步还原实现了空间分布的 TinO2n-1 Magneli 相，其特征是接近 TiO2 的 n 值较高，到达 TiC1-x 时 n 值较低。显示最多的项是 Ti3O5。因此，Ti3O5 代表了 1100°C 下 TiO2 还原反应和 TiCl-x 氧化反应的最终产物。实现了逐步减少，显示了空间分布的 TinO2n-1 Magneli 相，其特征是接近 TiO2 的 n 值高，到达 TiC1-x 时 n 值较低。显示最多的项是 Ti3O5。因此，Ti3O5 代表了 1100°C 下 TiO2 还原反应和 TiCl-x 氧化反应的最终产物。实现了逐步减少，显示了空间分布的 TinO2n-1 Magneli 相，其特征在于接近 TiO2 的高 n 值和到达 TiC1-x 时的低 n 值。显示最多的项是 Ti3O5。因此，Ti3O5 代表了 1100°C 下 TiO2 还原反应和 TiCl-x 氧化反应的最终产物。