氮化钛的制备方法有哪些1金属钛粉或TiH2直接氮化法2TiO2碳热还原氮化法3微波碳热还原法4物物理相沉积法5化学气相沉积法6机械合金化法7熔盐合成法8溶胶-凝胶法9自蔓延高温合成法TiN的性质及结构。TiN属于间隙相,熔点高达2955℃,原子之间的结合为共价键、金属键及离子键的混合键,其中金属原子间存在金属键。因此,TiN薄膜具有高硬度(理论硬度21GPa)、优异的耐热耐磨和耐腐蚀等特性,并且具有较好的金属特性:金属光泽、优良的导电性及超导性。TiN具有典型的NaCl型结构,属于面心立方点阵(F.C.C),其中Ti原子占据面心立方的角顶。并且TiN是非计量化合物,Ti和N组成的化合物TiN1-x可以在很宽的组成范围内稳定存在,其范围为TiN0.6—TiN1.16。氮的含量可在一定范围内变化而不引起TiN的结构变化。在上世纪70年代,氮化钛涂层成功应用于刀具等切割加工工具上,促进了刀具加工行业的发展。宿迁镀黑氮化钛
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更高的耐磨性和耐热性,使用寿命也更长。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。工业发达国家对涂层高速刀具的使用率已占高速刀具的70%,汽车行业中几乎全部都采用涂层高速钢刀来加工齿轮,其滚削速度可达70~150m/㎜。镀钛氮化钛产品介绍采用离子镀技术与多弧磁控耦合镀膜技术分别在柱塞上涂覆了TiN涂层和DLC涂层。
1.为提高船用低速柴油机柱塞的耐磨性和柱塞偶件使用寿命,采用离子镀技术与多弧磁控耦合镀膜技术分别在柱塞上涂覆了TiN涂层和DLC涂层。利用扫描电镜(SEM)、轮廓仪和X射线衍射仪(XRD)技术表征了TiN与DLC涂层的微观形貌、表面粗糙度及物相组成,采用纳米压痕仪检测了TiN与DLC涂层的纳米硬度及弹性模量;运用划痕法和压痕法测试了TiN和DLC涂层的结合力,通过往复磨损试验考察了这2种涂层在空气中与在重柴油环境下的摩擦系数,同时结合光学显微镜定性评判TiN和DLC涂层磨损程度,通过台架试验评价了TiN涂层与DLC涂层柱塞的实际磨损情况。结果表明:这2种涂层晶体生长良好、结构连续致密,均未出现分层、开裂及剥离的现象,DLC涂层相对光滑,粗糙度Ra为0.10μm,而TiN涂层Ra为0.16μm;DLC涂层表面纳米硬度、弹性模量及泊松比均高于TiN涂层;无论在空气中还是重油环境下,TiN涂层摩擦系数均高于DLC涂层,耐磨性低于DLC涂层;台架试验后TiN涂层柱塞表面出现比较明显的平行状沟槽磨痕,而且整体磨损比较严重,而DLC涂层柱塞表面的磨痕非常窄并且浅,不易被发现,进一步证明DLC的耐磨损性能更优越。
采用电弧离子镀技术在氧化铝基复合陶瓷材料表面沉积了TiN涂层,使用扫描电子显微镜、X射线衍射、二次离子质谱分析了沉积偏压对涂层质量的影响.结果表明:随着沉积偏压的提高,涂层质量变好;偏压为300V时沉积的涂层表面光滑平整,内部无明显的宏观缺陷;TiN涂层为立方NaCl结构,并且呈现出明显的(220)择优取向;涂层与基体结合紧密,相互之间有明显的元素扩散,有利于提高界面的结合强度。3Cr2W8V基体离子镀TiN涂层的滑动磨损特性。分析了涂层的磨损机理。结果表明:TiN涂层的耐磨性明显高于3Cr2W8V基体。涂层的主要磨损机制为磨粒磨损和疲劳剥落。其次为摩擦性能,当试验载荷从490N到980N时,涂层的磨损率上升,而从980N上升到1470N时,各涂层的磨损率下降,其原因是磨损机制发生了变化,前者以磨粒损为主,氧化磨损为辅;而后者以氧化磨损为主。氮化钛涂层可降低牙科铸造合金,尤其是贱金属合金的腐蚀倾向,提高其耐蚀性。
TiN薄膜的研究工作早在20世纪60年代已开始进行,但因材料和器件制备上的困难,使研究工作一度转入低潮。后来随着薄膜制备技术的提高,国内外对TiN薄膜的研究工作又开始活跃起来,制备方法也多样化了,目前已取得很大进展。TiN薄膜的制备方法主要可分为物理物物理相沉积、化学气相沉积两大类。应用于工业的各个领域。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。氮化钛摩擦系数较低,可作为高温润滑剂。天津加硬氮化钛加工
TiN有着诱人的金黄色、熔点高、硬度大、化学稳定性好、与金属的润湿小的结构材料、并具有导电性和超导性。宿迁镀黑氮化钛
50.现代工业的发展要求切削刀具在越来越高的速度下运行,高速切削产生的摩擦热使切削刀具刃部处于高温状态,因此对于切削刀具的红硬性及其他综合性能提出更高的要求方能实现刀具使用的高寿命。除了使用性能更好的整体材料来制作切削刀具外,作为表面热处理技术的一个重要分支的PVD涂层技术已经是现代刀具不可缺少的应用技术,由于能成倍得提高刀具寿命而被誉为高速钢刀具的一次进步。其实质是在切削刀具的表面沉积一层具有致密结构、高硬度、热稳定性、耐磨性和抗氧化性良好的硬质薄膜。宿迁镀黑氮化钛
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