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1150℃，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氮化物低。北京潤滑氮化鈦加工中心

目前，國內外制備氮化鈦涂層一般采用鍍膜工藝，傳統制備tin涂層方法為物物理相沉積(pvd)和化學氣相沉積(cvd)工藝。這些方法制備氮化鈦涂層純度高、致密性好。但其沉積效率低，涂層厚度過薄(適合幾個μm)，嚴重限制了氮化鈦涂層在磨、蝕服役條件下的應用。為滿足不斷提高的氮化鈦工業需求，高沉積效率的等離子噴涂工藝被用于氮化鈦涂層的制備。采用大氣反應等離子噴涂制備的tin涂層，厚度超過了500μm，但涂層疏松多孔，且含有雜質ti3o，一定程度上降低了tin涂層硬度。隨著等離子噴涂技術不斷發展，采用低壓反應等離子噴涂技術(f4-vb)制備了氮化鈦涂層，涂層呈致密層狀結構，厚度能夠達到70μm左右，但是其涂層物相組成為tin0.3、ti2n和tin相，涂層中存在未被氮化的鈦顆粒，涂層氮化率適合為25％左右，影響tin涂層的硬度及耐磨性。因此，如何提高低壓等離子噴涂制備氮化鈦涂層中的涂層氮化率是亟需解決的問題。臺州氮化鈦生產企業氮化鈦是用于優良度的金屬陶瓷工具、噴汽推進器、以及火箭等結構材料，較低的摩擦系數可作為高溫潤滑劑。

本文研究了不同程度合金化高速鋼非涂層和物物理相沉積TiN涂層試樣的抗干滑動磨損性能、磨損機理以及不同高速鋼車刀片切削40Cr、GCr15和1Crl8Ni9Ti不銹鋼時涂層和非涂層刀具的切削性能。試驗表明,TiN涂層高速鋼耐磨性較非涂層鋼提高近一個數量級。低合金高速鋼D950和VascoDyne的耐磨性不亞于通用高速鋼M2。涂層試樣磨損機理主要為粘附-接觸疲勞剝落磨損。涂層刀具切削性能較非涂層刀具大為提高。涂層低合金高速鋼刀具性能不亞于涂層通用高速鋼M2。試驗結果表明,TiN涂層的應用為高速鋼特別是低合金高速鋼的開發應用提供了廣闊的前景,涂層刀具在中硬及難加工材料的切削加工方面有著應用的潛力。

TiN薄膜用于高溫大氣穩定太陽能吸收層的研究開始于1984年，較好近(Ti，A1)N涂層也被建議應用于太陽能選擇吸收層和太陽能控制窗口，這主要是因為(Ti，AI)N涂層耐高溫的特點。關于TiN和TiA1N涂層在太陽能領域的應用。目前仍處在嘗試和探索之中。用TiN薄膜涂覆在IF—MS2上。可以提高二鉬化硫潤滑劑的耐磨性。用TIN薄膜涂覆在IF—MS2上，因為它具有的高硬度、高熔點、高磨損抵抗力，優良的化學穩定性等特點，因此可以在提高飛機和航天器的發動機等零件的潤滑性能的同時，又可以保證航天零件的耐高溫和耐摩擦性能。氮化鈦是一種新型的多功能陶瓷材料。在TiC-Mo-Ni系列的金屬陶瓷中加入一定氮化鈦，使硬質相晶粒較為細化。

TiN薄膜無毒、質輕、強度高且具有優良的生物相容性，因此它是非常理想的醫用金屬材料，可用作植入人體的植入物和手術器械等閻。此外，氮化鈦薄膜還能作為其他優良生物相溶性薄膜的增強薄膜。國外的Nelea等人通過鍍制TiN薄膜中間層大幅度提高了醫用常用材料羥磷灰石薄膜(HA)的機械性能和附著力。用TiN薄膜涂覆在IF—MS2上。可以提高二鉬化硫潤滑劑的耐磨性。用TIN薄膜涂覆在IF—MS2上，因為它具有的高硬度、高熔點、高磨損抵抗力，優良的化學穩定性等特點，因此可以在提高飛機和航天器的發動機等零件的潤滑性能的同時，又可以保證航天零件的耐高溫和耐摩擦性能。齒輪滾刀經氮化鈦涂敷后壽命能延長3~4倍，因而可在切削齒輪時可提高切削速度，從而減少了加工時間和成本。重慶加硬氮化鈦檢測

在上世紀70年代，氮化鈦涂層成功應用于刀具等切割加工工具上，促進了刀具加工行業的發展。北京潤滑氮化鈦加工中心

42.TiN的能帶結構和態密度TiN屬于面心立方結構，晶格中參與成鍵的價電子有過渡族金屬Ti的3d24s2和N的2p3。通過采用綴加平面波方法和靠前性原理計算可以得出TiN的能帶結構和態密度，進而計算出材料中電子的填充態和未填充態，再根據躍遷的選擇定則，計算出躍遷矩陣元和吸收系數，從而得到介電函數的虛部;再根據Kramers-Kronig變換關系就可得出介電函數的實部，據Maxwell關系式就可以確定材料的折射率和消光系數。所以分材料的能帶結構和態密度對材料光學性質的影響就顯得非常重要。北京潤滑氮化鈦加工中心

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