防锈氮化钛加工

50.近几年来,利用钛、氮化钛及碳化钛作为表面镀层材料,以增加刀具及磨擦另件的抗磨损能力,取得了良好的效果,其中又以氮化钛效果比较好。镀氮化钛的方法很多,已在应用的有化学方法、物理方法、电子蒸发法、离子轰击法及离子涂镀法等。其中又以近几年新发展起来的离子涂镀法优点适合多,引起了人们的注意。氮化钛离子涂镀技术的主要机理是:将若干块金属钛悬挂于密闭室的四周,在密闭室的壁与金属钛之间,始终存在电弧放电。在电弧的局部高温作用下,固体金属钛直接变为蒸气。这一变为蒸气的过程,几乎是在瞬间完成的。并使钛离子获得了很大的能量，我国对氮化钛涂层刀具的使用起步较晚，但已有不少厂家开始推广使用，经济效益极为可观。防锈氮化钛加工

1.氮化钛是一种新型的多功能金属陶瓷材料它的熔点高，硬度大、摩擦系数小是热和电的良导体。首先氮化钛是用于较为度的金属陶瓷工具、喷汽推进器、以及火箭等优良的结构材料。另外氮化钛有较低的摩擦系数可作为高温润滑剂。氮化钛合金用作轴承和密封环可显示出优异的效果。氮化钛有较高的导电性可用作熔盐电解的电极以及点触头、薄膜电阻等材料氮化钛有较高的超导临界温度是优良的超导材料。尤其引人注目的是氮化钛涂层及其烧结体具有令人满意的金黄色，作为代金装饰材料具有很好的仿金效果、装饰价值并具有防腐、延长工艺品的寿命。目前由于含氨金属陶瓷工具的开发，而使氨化钛粉末的需要急剧增加起来而且国际上代金装饰技术发展相当快氮化钛在这方面的应用具有十分广阔的前景。淮安纳米氮化钛加工中心DLC涂层表面纳米硬度、弹性模量及泊松比均高于TiN涂层。

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。

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。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。

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。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。防锈氮化钛加工

基于氮化钛优良的导电性能，可做成各种电极以及点触头等材料。防锈氮化钛加工

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。防锈氮化钛加工