镀钛氮化钛镀黑钛

利用常压化学气相沉积法(APCVD)以四氯化钛(TiCl4)和氨气(NH3)作为反应物在玻璃基板上沉积制备了氮化钛(TiN)薄膜.分别用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、四探针电阻仪和分光光度计等对TiN薄膜的结晶性能、微观结构、表面形貌和光学、电学性能进行了分析.结果表明,制备的TiN薄膜厚度为500nm,具有NaCl型面心立方结构并表现出(200)晶面的择优取向,薄膜的晶粒大小分布均匀.在可见光区的透射率达到60%,反射率小于10%.在近红外光区的反射率达到80%。氮化钛具有良好导电性、高熔点、高硬度及耐磨耐酸碱腐蚀等特性，在开发高耐用的催化剂载体领域具应用前景。镀钛氮化钛镀黑钛

46.氮化钛具有熔点高、化学稳定性好、硬度大、导电、导热和光性能好等良好的理化性质，在各领域具有十分重要的用途，特别是在新型金属陶瓷领域和黄金装饰领域。对氮化钛粉末的工业需求越来越高，氮化钛作为涂层价格低廉、耐磨性好，性能比真空涂层好很多，氮化钛的应用前景非常广阔。主要适用于以下领域：1)氮化钛生物相容性强，可应用于临床医学和口腔医学。2)氮化钛摩擦系数低，可用作高温润滑剂。3)氮化钛具有金属光泽，作为模拟金色装饰材料，在黄金装饰行业具有良好应用前景的氮化钛也可以作为金色涂料应用于珠宝行业;作为替代WC的潜在材料，可以明显降低材料的应用成本。4)可用于研制具有强硬度和耐磨性，比普通硬质合金工具耐久性和寿命显著提高的新型工具。南京压铸模具氮化钛加工氮化钛是一种新型的多功能陶瓷材料。在TiC-Mo-Ni系列的金属陶瓷中加入一定氮化钛，使硬质相晶粒较为细化。

40、氮化钛（TiN）具有典型的NaCl型结构，属面心立方点阵，晶格常数a=0.4241nm，其中钛原子位于面心立方的角顶。TiN是非化学计量化合物，其稳定的组成范围为TiN0.37-TiN1.16，氮的含量可以在一定的范围内变化而不引起TiN结构的变化。TiN粉末一般呈黄褐色，超细TiN粉末呈黑色，而TiN晶体呈金黄色。TiN熔点为2950℃，密度为5.43-5.44g/cm3，莫氏硬度8-9，抗热冲击性好。TiN熔点比大多数过渡金属氮化物的熔点高，而密度却比大多数金属氮化物低，因此是一种很有特色的耐热材料。TiN的晶体结构与TiC的晶体结构相似，只是将其中的C原子置换成N原子。

氮化钛具有耐腐蚀性强、抗氧化性好、化学稳定性高以及电导性好等优点。本文以阳极氧化法制得的纳米TiO2薄膜、多孔结构和纳米管材料为前驱体,通过氨气高温还原氮化法制得了纳米氮化钛薄膜、多孔结构和纳米管材料。XRD和EDS分析结果表明,三种纳米结构氮化钛的化学组分均只含Ti、N两种元素,且前驱体TiO2已经被完全转化为氮化钛,主要以TiN相和Ti2N相存在。SEM结果表明,高温氮化得到的三种纳米结构氮化钛仍保持了前驱体的微观结构,氮化钛多孔结构和纳米管均具有有序阵列特征,纳米管管径和孔道直径均小于100nm,TiN薄膜表面具有很多大小不均的突起颗粒。四探针法测试得到三种纳米氮化钛的电阻率约为5.0×l0-7?·m,显示了很好的电子导电性。恒电位阶跃测试得到氮化钛纳米管的真实表面积为1591.2cm2,多孔结构为366.3cm2,薄膜为125.8cm2。采用线性伏安曲线和Tafel曲线研究了制备得到的三种纳米结构氮化钛电极在硫酸溶液中的电化学析氢性能。研究表明,虽然三种TiO2前驱体具有较大的比表面积,但由于其导电性较差,导致析氢过电位高,而形成氮化物后则能显著提高其析氢能力。氮化钛纳米管电极真实表面积比较大,且高度有序的纳米管阵列结构,具有比氮化钛薄膜和多孔结构更好的析氢电催化活性。齿轮滚刀经氮化钛涂敷后寿命能延长3~4倍，因而可在切削齿轮时可提高切削速度，从而减少了加工时间和成本。

氮化钛（TiN）作为一种新型的多功能金属陶瓷材料，具有熔点高、硬度大、**、化学稳定性好、导电导热和光性能好等优异的特性。  其熔点为2930~2950℃，是热和电的良导体，低温下又有*导性，是制造喷气发动机的材料，随着科学技术的发展和突破在多个领域发挥着不同的作用，其特有的金黄色金属光泽使氮化钛在代金装饰领域也有应用。  在刀具制造上的应用  氮化钛陶瓷涂层具有的金黄色外表，涂覆于刀具之上虽拥有优化外观的好处，但主要作用却并非是为了装饰，其具有的硬度值在韦氏硬度（HV）高达2500以上，涂覆于刀具上的厚度一般为3至5微米，相较于未进行涂层加工的原产品具有*高的**性和耐热性，使用寿命也*长。  将这项技术应用在工业生产中的机械设备上，例如在齿轮滚刀上涂覆氮化钛其寿命可延长3至4倍，在切削齿轮时可将切削速度或进给量提高更多，从而减少材料机加工时间究纯钛铸件表面镀制氮化钛薄膜后在氟环境中的耐腐蚀性。实验组较对照组的表面侵蚀明显减轻。杭州润滑氮化钛加工中心

TiN还具有类似贵金属的电子属性，自身对ORR表现出活跃的催化性能和良好的稳定性。镀钛氮化钛镀黑钛

TiN薄膜可以减轻切削刃边材料的附着，提高切削力，改善工件的表面质量，成倍增加切削工具的使用寿命和耐用度。因此，TiN薄膜被适合用于低速切削工具、高速钢切削、木板切削刀具和钻头的涂覆上。另外，TiN也是磨损部件的理想耐磨涂层，特别是由于其低的黏着倾向拓宽了在许多磨损系统中的应用，如汽车发动机的活塞密封环、各种轴承和齿轮等：此外，TiN还广泛应用于成型技术工具涂层，如汽车工业中薄板成型工具的涂层等TiN薄膜无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性，因此它是非常理想的医用金属材料，可用作植入人体的植入物和手术器械等阎。此外，氮化钛薄膜还能作为其他优良生物相溶性薄膜的增强薄膜。国外的Nelea等人通过镀制TiN薄膜中间层大幅度提高了医用常用材料羟磷灰石薄膜(HA)的机械性能和附着力。镀钛氮化钛镀黑钛

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