氮化鈦(tài)(TiN)塗(tú)層是一種廣泛應用於工業領域的硬質陶(táo)瓷塗(tú)層,具有高硬度、耐磨性、耐(nài)腐蝕性及(jí)金黃色外觀等特點。以下是關於氮化鈦塗層的詳細介紹:
1.基本特性
顏色:金黃色(sè)(類似(sì)黃金),常用於裝飾性鍍層。
硬度:≈2000-2500 HV(維氏硬度),顯著高於鋼(gāng)材。熔點:≈2950°C,耐高溫(wēn)性能優異。
化學穩定性:耐氧化、耐酸堿腐蝕,但在強酸或強氧化環境中(zhōng)可(kě)能受損。
導電性:具有一定導電性,可用於電子元件(jiàn)。
2.製備方法
物(wù)理氣相沉積(PVD):最常用方法,包括磁控濺(jiàn)射、電弧離子鍍等。
工藝溫度(dù):200–500°C,適合工具、模具等精密部件。
氮化鈦塗層厚度(dù):通常為1–5微米,結合力強。
化學氣相沉積(CVD):高(gāo)溫工藝(800–1000°C),塗層更厚但可能影響基(jī)體性能。
3.主要應用領域
切削工具(jù):鑽頭、銑刀等,延長使用壽命。
模具保護:注塑模、衝壓模,減少磨損和粘附。
醫療器械:手術器械、骨科植入物,兼具生物相容性和抗菌性(xìng)。
裝飾鍍層:手表、首飾、衛浴五金,提升美觀(guān)和耐磨性。
半導體工業:作為擴散阻擋層或導電層。
4.優缺點
優點: 顯著提(tí)高基材的耐磨性和壽命,裝飾性與功能性結合,環保(PVD工藝(yì)無汙染)。
缺點:塗層較薄,不適用於高衝擊工(gōng)況。CVD工藝高(gāo)溫(wēn)可(kě)能導致基體(tǐ)變形。
5.其他氮(dàn)化物塗層對比
氮化鉻(CrN):更高耐腐(fǔ)蝕性,灰銀色。
氮(dàn)化鋁鈦(TiAlN):更高硬度(≈3000 HV),耐高(gāo)溫氧化(適合高速切削(xuē))。
類金剛石(DLC):黑色,摩擦(cā)係數極低,用於精密部件。
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