氮化鈦(TiN)涂層是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的硬質(zhì)陶瓷涂層,具有高硬度、耐磨性、耐腐蝕性及金黃色外觀等特點(diǎn)。以下是關(guān)于氮化鈦涂層的詳細(xì)介紹:
1.基本特性
顏色:金黃色(類似黃金),常用于裝飾性鍍層。
硬度:≈2000-2500 HV(維氏硬度),顯著高于鋼材。熔點(diǎn):≈2950°C,耐高溫性能優(yōu)異。
化學(xué)穩(wěn)定性:耐氧化、耐酸堿腐蝕,但在強(qiáng)酸或強(qiáng)氧化環(huán)境中可能受損。
導(dǎo)電性:具有一定導(dǎo)電性,可用于電子元件。
2.制備方法
物理氣相沉積(PVD):最常用方法,包括磁控濺射、電弧離子鍍等。
工藝溫度:200–500°C,適合工具、模具等精密部件。
氮化鈦涂層厚度:通常為1–5微米,結(jié)合力強(qiáng)。
化學(xué)氣相沉積(CVD):高溫工藝(800–1000°C),涂層更厚但可能影響基體性能。
3.主要應(yīng)用領(lǐng)域
切削工具:鉆頭、銑刀等,延長(zhǎng)使用壽命。
模具保護(hù):注塑模、沖壓模,減少磨損和粘附。
醫(yī)療器械:手術(shù)器械、骨科植入物,兼具生物相容性和抗菌性。
裝飾鍍層:手表、首飾、衛(wèi)浴五金,提升美觀和耐磨性。
半導(dǎo)體工業(yè):作為擴(kuò)散阻擋層或?qū)щ妼印?/font>
4.優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn): 顯著提高基材的耐磨性和壽命,裝飾性與功能性結(jié)合,環(huán)保(PVD工藝無(wú)污染)。
缺點(diǎn):涂層較薄,不適用于高沖擊工況。CVD工藝高溫可能導(dǎo)致基體變形。
5.其他氮化物涂層對(duì)比
氮化鉻(CrN):更高耐腐蝕性,灰銀色。
氮化鋁鈦(TiAlN):更高硬度(≈3000 HV),耐高溫氧化(適合高速切削)。
類金剛石(DLC):黑色,摩擦系數(shù)極低,用于精密部件。
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