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威海加硬氮化钛

来源: 发布时间:2023年10月20日

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。DLC涂层相对光滑,粗糙度Ra为0.10μm,而TiN涂层Ra为0.16μm。威海加硬氮化钛

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。江苏镀钛氮化钛镀黑钛改善钛双极板在质子交换膜(PEM)水电解槽环境中耐腐蚀和导电性能,在钛基底表面制备碳掺杂氮化钛复合涂层。

黄金能保持光泽如初,经久不变的宝贵特性;自古以来做为货币使用,并成为财富和永恒的象征.因而,在人们心中唤起深刻的美感,雍雅华贵,灿烂眩目的金色,成为传统的普遍受人偏爱的色彩.为了装饰的目的,人们希望在各种基材的物品上获得金色的表面,仿金技术便成为表面处理工作者们不懈研讨的课题.在众多的仿金工艺中,近年发展起来的离子沉积氮化钛(TiN)工艺具有突出的优点.TiN涂层的膜结构稳定,不会变色;它特别耐磨,因此,足以保持被装饰件的金色外观于始终;另外它所消耗的原材料廉价;加工过程中无污染公害.这些优点自然引起各方面的浓厚兴趣.国内在近十几年内迅速开展了对离子沉积氮化钛的研究和推广应用.

1.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。氢化钛的理化性质由氢元素的含量来决定,当氨元素含量减少时氮化钛的晶格参数反而增大,硬度也会有显微的增大,但氮化钛的抗震性随之降低。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氨化物低,因此是一种很有特色的耐热材料。氮化钛具有金属光泽,可作为仿真的金色装饰材料,在代金装饰行业中具有良好的应用前景。

42.TiN的能带结构和态密度TiN属于面心立方结构,晶格中参与成键的价电子有过渡族金属Ti的3d24s2和N的2p3。通过采用缀加平面波方法和靠前性原理计算可以得出TiN的能带结构和态密度,进而计算出材料中电子的填充态和未填充态,再根据跃迁的选择定则,计算出跃迁矩阵元和吸收系数,从而得到介电函数的虚部;再根据Kramers-Kronig变换关系就可得出介电函数的实部,据Maxwell关系式就可以确定材料的折射率和消光系数。所以分材料的能带结构和态密度对材料光学性质的影响就显得非常重要。DLC涂层表面纳米硬度、弹性模量及泊松比均高于TiN涂层。威海真空镀膜氮化钛加工中心

氮化钛是一种新型的多功能陶瓷材料。在TiC-Mo-Ni系列的金属陶瓷中加入一定氮化钛,使硬质相晶粒较为细化。威海加硬氮化钛

氮化钛陶瓷涂层具有的金黄色外表,涂覆于刀具之上虽拥有优化外观的好处,但主要作用却并非是为了装饰,其具有的硬度值在韦氏硬度(HV)高达2500以上,涂覆于刀具上的厚度一般为3至5微米,相较于未进行涂层加工的原产品具有更高的耐磨性和耐热性,使用寿命也更长。将这项技术应用在工业生产中的机械设备上,例如在齿轮滚刀上涂覆氮化钛其寿命可延长3至4倍,在切削齿轮时可将切削速度或进给量提高更多,从而减少材料机加工时间。工业发达国家对涂层高速刀具的使用率已占高速刀具的70%,汽车行业中几乎全部都采用涂层高速钢刀来加工齿轮,其滚削速度可达70~150m/㎜。威海加硬氮化钛