TiN 中文名稱氮化鈦薄膜可以減輕切削刃邊材料的附著,提高切削力,改善工件的表面質量,成倍增加切削工具的使用壽命和耐用度。因此,TiN 薄膜被適合用于低速切削工具、高速鋼切削、木板切削刀具和鉆頭的涂覆上。另外,TiN也是磨損部件的理想耐磨涂層,特別是由于其低的黏著傾向拓寬了在許多磨損系統中的應用,如汽車發動機的活塞密封環、各種軸承和齒輪等:此外,TiN還廣泛應用于成型技術工具涂層,如汽車工業中薄板成型工具的涂層等。許多日本的刀具公司都能供應含有氮化鈦涂層的產品,其中有些賣給了歐洲部分國家和美國,多數進入日本市場。南京涂層氮化鈦生產企業
40、氮化鈦(TiN)具有典型的NaCl型結構,屬面心立方點陣,晶格常數a=0.4241nm,其中鈦原子位于面心立方的角頂。TiN是非化學計量化合物,其穩定的組成范圍為TiN0.37-TiN1.16,氮的含量可以在一定的范圍內變化而不引起TiN結構的變化。TiN粉末一般呈黃褐色,超細TiN粉末呈黑色,而TiN晶體呈金黃色。TiN熔點為2950℃,密度為5.43-5.44g/cm3,莫氏硬度8-9,抗熱沖擊性好。TiN熔點比大多數過渡金屬氮化物的熔點高,而密度卻比大多數金屬氮化物低,因此是一種很有特色的耐熱材料。TiN的晶體結構與TiC的晶體結構相似,只是將其中的C原子置換成N原子。防銹氮化鈦加工含有納米氨化鈦顆粒的陶瓷材料內部便形成導電網絡。這種材料可作為電子元件應用于半導體工業中。
氮化鈦的制備方法有哪些
1金屬鈦粉或TiH
2直接氮化法2TiO2碳熱還原氮化法
3微波碳熱還原法
4物物理相沉積法
5化學氣相沉積法
6機械合金化法
7熔鹽合成法8溶膠-凝膠法9自蔓延高溫合成法TiN的性質及結構。
TiN屬于間隙相,熔點高達2955℃,原子之間的結合為共價鍵、金屬鍵及離子鍵的混合鍵,其中金屬原子間存在金屬鍵。因此,TiN薄膜具有高硬度(理論硬度21GPa)、優異的耐熱耐磨和耐腐蝕等特性,并且具有較好的金屬特性:金屬光澤、優良的導電性及超導性。TiN具有典型的NaCl型結構,屬于面心立方點陣(F.C.C),其中Ti原子占據面心立方的角頂。并且TiN是非計量化合物,Ti和N組成的化合物TiN1-x可以在很寬的組成范圍內穩定存在,其范圍為TiN0.6—TiN1.16。氮的含量可在一定范圍內變化而不引起TiN的結構變化。
TiN涂層的耐腐蝕性能進行了試驗研究。除采用幾種較弱的腐蝕介質外,還在H2SO4溶液、HCl溶液中對TiN涂層樣品做了浸泡試驗。所有結果表明:涂層后的樣品。其耐腐蝕性能比未涂層樣品提高幾倍至十幾倍。同時,在NaCl溶液、人工汗液和酸溶液中,分別測定了涂層和未涂層樣品的電化學行為。TiN涂層表現出較高的溶解電位,說明它在熱力學上對上述化學介質是比較穩定的。致密TiN涂層的耐腐蝕能力優于不銹鋼,但是如果涂層有貫穿的孔洞或涂展太薄時,則涂層試樣也會被腐蝕。TiN涂層已被廣泛應用于航空、工模具、電子等加工領域,并且在刀具、模具等方面有力推動了制造業的發展。
明顯早應用的刀具PVD涂層材料是TiN,是將靶材(金屬固體材料)轉換成電離狀態,在電場作用下金屬離子在工件表面與活化了的氮形成2~4μm厚的薄膜涂層,具有較高的硬度和耐磨性,抗氧化溫度在550~600℃;而進入本世紀后,使用具有一定原子比的鈦鋁合金靶作為靶材, 通過磁控濺射法制得的TiAlN涂層正逐漸代替TiN涂層成為主流涂層,其最高工作溫度可達1 150℃,更好得滿足這種高速高溫切削的需要。其實質是在切削刀具的表面沉積一層具有致密結構、高硬度、熱穩定性、耐磨性和抗氧化性良好的硬質薄膜。TiN熔點比大多數過渡金屬氮化物的熔點高,而密度卻比大多數金屬氨化物低,因此是一種很有特色的耐熱材料。潤滑氮化鈦加工
氮化鈦有較高的導電性可用作熔鹽電解的電極以及點觸頭、薄膜電阻等材料。南京涂層氮化鈦生產企業
50.本實驗應用離子束輔助沉積技術在磁性附著體銜鐵鐵鉻鉬合金表面制備氮化鈦納米膜,希望通過氮化鈦納米膜優異的理化性能,增強磁性附著體的耐蝕性和耐磨性,從而改進磁性附著體的性能,并且對鐵鉻鉬合金材料本體特性沒有影響。實驗結果表明:第四軍醫大學碩土學垃論文1.離子束輔助沉積技術可以在鐵鉻銅軟磁合金表面獲得非常致密與基體結合力極強的氮化鈦納米膜,膜與基體界面的結合力在65N—75N之間,完全能夠滿足實驗及臨床長期應用。2.鐵鉻鑰合金表面鍍氮化鈦納米膜處理前后磁性附著體磁力數值無明顯改變,方差分析統計學處理,p勸.05,無統計學差別。即鍍膜后磁固位力無改變。對磁性附著體的銜鐵軟磁合金進行鍍膜處理,來研究改進磁性附著體性能是可行的c3.由自腐蝕電位所反映的腐蝕傾向;極化曲線反映的耐腐蝕性能;極化電阻、腐蝕電流密度反映的腐蝕速度等電化學指標均表明經IBAD制備氮化鈦納米膜的鐵鉻鋁合金較未做表面鍍膜處理的合金耐腐蝕性高。4.制備氮化鈦納米膜組顯微硬度值明顯高于未鍍膜組有明顯性差異,氮化鈦納米膜能夠明顯提高鐵鉻用合金的顯微硬度,增強其耐磨性能。南京涂層氮化鈦生產企業
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