自20世紀(jì)80年代以來，氮化鈦的研究受到了重視。氮化鈦化學(xué)性能穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的耐磨損、耐腐蝕性及良好的生物相容性。在口腔醫(yī)學(xué)中主要應(yīng)用于切削及旋轉(zhuǎn)器械、種植體和義齒等表面鍍膜，以增強(qiáng)其耐磨損性及生物安全性。氮化鈦涂層作為一種新型陶瓷涂層，由于具有高熔點、高硬度、高溫化學(xué)穩(wěn)定性、高耐磨性及高耐腐蝕性能等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于切削刀具、高溫結(jié)構(gòu)材料和抗磨抗蝕部件上。在不銹鋼表面制備一層氮化鈦涂層來進(jìn)行表面改性，可有效提高其表面力學(xué)性能、耐蝕性能和生物兼容性能，有利于不銹鋼在航空航天、艦船兵器、石油化工、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用。采用離子鍍技術(shù)與多弧磁控耦合鍍膜技術(shù)分別在柱塞上涂覆了TiN涂層和DLC涂層。上海氮化鈦功能
TiN薄膜因具有高硬度、低摩擦系數(shù)、高粘著強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性好、與鋼鐵材料的熱膨脹系數(shù)相近等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，特別是被用作高質(zhì)量的切割工具,抗磨粒、磨蝕和磨損部件的表面工程材料。TiN薄膜以其制備工藝成熟穩(wěn)定、價格低廉以及耐磨耐腐蝕特性好，而廣泛應(yīng)用于切削工具和機(jī)械零件的硬質(zhì)涂層保護(hù)膜。近年來，隨著科技的發(fā)展和工業(yè)的需求，TiN在MEMS、太陽能電池的背電極、燃料電池、納米生物技術(shù)、節(jié)能鍍膜玻璃等領(lǐng)域的應(yīng)用都有相關(guān)的報道。蘇州 刀具氮化鈦供應(yīng)商氮化鈦還可以作為金色涂料應(yīng)用于首飾行業(yè);可以作為替代WC的潛在材料，使材料的應(yīng)用成本大幅度降低。
明顯早應(yīng)用的刀具PVD涂層材料是TiN，是將靶材（金屬固體材料）轉(zhuǎn)換成電離狀態(tài)，在電場作用下金屬離子在工件表面與活化了的氮形成2～4μm厚的薄膜涂層，具有較高的硬度和耐磨性，抗氧化溫度在550～600℃；而進(jìn)入本世紀(jì)后，使用具有一定原子比的鈦鋁合金靶作為靶材， 通過磁控濺射法制得的TiAlN涂層正逐漸代替TiN涂層成為主流涂層，其最高工作溫度可達(dá)1 150℃，更好得滿足這種高速高溫切削的需要。其實質(zhì)是在切削刀具的表面沉積一層具有致密結(jié)構(gòu)、高硬度、熱穩(wěn)定性、耐磨性和抗氧化性良好的硬質(zhì)薄膜。
本文研究了不同程度合金化高速鋼非涂層和物物理相沉積TiN涂層試樣的抗干滑動磨損性能、磨損機(jī)理以及不同高速鋼車刀片切削40Cr、GCr15和1Crl8Ni9Ti不銹鋼時涂層和非涂層刀具的切削性能。試驗表明,TiN涂層高速鋼耐磨性較非涂層鋼提高近一個數(shù)量級。低合金高速鋼D950和Vasco Dyne的耐磨性不亞于通用高速鋼M2。涂層試樣磨損機(jī)理主要為粘附-接觸疲勞剝落磨損。涂層刀具切削性能較非涂層刀具大為提高。涂層低合金高速鋼刀具性能不亞于涂層通用高速鋼M2。試驗結(jié)果表明,TiN涂層的應(yīng)用為高速鋼特別是低合金高速鋼的開發(fā)應(yīng)用提供了廣闊的前景,涂層刀具在中硬及難加工材料的切削加工方面有著應(yīng)用的潛力。含有納米氨化鈦顆粒的陶瓷材料內(nèi)部便形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。這種材料可作為電子元件應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)中。
采用物物理相沉積法(PVD)在45鋼基體表面沉積了TiN和TiAlN涂層.用3種載荷在摩擦磨損試驗機(jī)上分別對45鋼、TiN和TiAlN涂層進(jìn)行了摩擦試驗,用5種載荷分別對3種試樣進(jìn)行了磨損試驗,用表面輪廓檢測儀檢測了3種試樣的體積磨損,用劃痕儀測量了涂層的臨界載荷.研究結(jié)果表明:隨著載荷的增大,TiAlN和TiN涂層的摩擦系數(shù)有較大的下降趨勢,TiAlN、TiN有降低摩擦系數(shù)的作用,其中TiN的效果更好.45鋼、TiN與TiAlN的磨損量都會隨載荷的增大而增大.TiN、TiAlN涂層比45鋼有較明顯的耐磨損的能力,TiAlN涂層比TiN涂層的抗磨損能力更強(qiáng).45鋼的比磨損率趨近于線性變化,TiAlN、TiN涂層的比磨損率趨近于非線性變化.TiN涂層的臨界載荷高于TiAlN涂層的臨界載荷.TiN熔點比大多數(shù)過渡金屬氮化物的熔點高，而密度卻比大多數(shù)金屬氮化物低。常州 刀具氮化鈦加工
氮化鈦涂層刀具由于其優(yōu)異性能，很快在工業(yè)發(fā)達(dá)國家得以推廣使用，并為機(jī)械加工行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。上海氮化鈦功能
TiN 薄膜的研究工作早在20世紀(jì)60年代已開始進(jìn)行，但因材料和器件制備上的困難，使研究工作一度轉(zhuǎn)入低潮。后來隨著薄膜制備技術(shù)的提高，國內(nèi)外對TiN薄膜的研究工作又開始活躍起來，制備方法也多樣化了，目前已取得很大進(jìn)展。TiN薄膜的制備方法主要可分為物理物物理相沉積、化學(xué)氣相沉積兩大類。應(yīng)用于工業(yè)的各個領(lǐng)域。
TiN 薄膜無毒、質(zhì)輕、強(qiáng)度高且具有優(yōu)良的生物相容性，因此它是非常理想的醫(yī)用金屬材料，可用作植入人體的植入物和手術(shù)器械等閻。此外，氮化鈦薄膜還能作為其他優(yōu)良生物相溶性薄膜的增強(qiáng)薄膜。國外的Nelea等人通過鍍制TiN 薄膜中間層大幅度提高了醫(yī)用常用材料羥磷灰石薄膜(HA)的機(jī)械性能和附著力。 上海氮化鈦功能
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