重庆涂层氮化钛功能

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%。氮化钛相当稳定，高温下不与铁、铬、钙和镁等金属反应，TiN坩埚在CO与N2气氛下也不与酸性渣碱性渣起作用。重庆涂层氮化钛功能

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。镀黑氮化钛产品介绍在刀具上涂敷3~5微米的氮化钛涂层，刀具就能拥有更高的耐磨性和耐热性，大幅提高刀具寿命和切削加工效率。

通过多弧离子镀沉积技术制备了TiN和TiVN涂层，对比了两种涂层在不同工况下的摩擦磨损性能和切削性能，并指出影响刀具涂层服役性能的主要因素。结果表明，V元素掺杂有效提高了TiN涂层的硬度和结合力、减小了TiN涂层的摩擦因数和低温下的磨损率，但V容易氧化的特性导致500℃及以上温度TiVN涂层产生较高的磨损率。切削测试表明，在麻花钻的主切削刃和横刃区域两种涂层发生明显的剥落，而在后刀面涂层未发生明显剥落，TiVN涂层较高的膜基结合强度和耐磨性能使得它对刀具的防护效果更佳；刀具涂层的服役性能与其耐磨性能和膜基结合强度有关，刀具的主切削刃和横刃区域对涂层的耐磨性能和膜基结合强度有着苛刻的要求，且切削刃前列温度较高，对涂层的高温耐磨性能和膜基结合强度要求也高。

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。 氮化钛还可以作为金色涂料应用于首饰行业;可以作为替代WC的潜在材料，使材料的应用成本大幅度降低。

氮化钛的制备方法有哪些

1金属钛粉或TiH

2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。镇江真空镀膜氮化钛镀黑钛

TiN作催化剂载体，可通过提高贵金属铂利用率、增强金属-载体间相互作用、促进质量/电荷转移及增强耐腐蚀。重庆涂层氮化钛功能

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。重庆涂层氮化钛功能

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