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氮化鈦(TiN)作為一種新型的多功能金屬陶瓷材料,具有熔點(diǎn)高、硬度大、**、化學(xué)穩(wěn)定性好、導(dǎo)電導(dǎo)熱和光性能好等優(yōu)異的特性。 其熔點(diǎn)為2930~2950℃,是熱和電的良導(dǎo)體,低溫下又有*導(dǎo)性,是制造噴氣發(fā)動機(jī)的材料,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和突破在多個領(lǐng)域發(fā)揮著不同的作用,其特有的金黃色金屬光澤使氮化鈦在代金裝飾領(lǐng)域也有應(yīng)用。 在刀具制造上的應(yīng)用 氮化鈦陶瓷涂層具有的金黃色外表,涂覆于刀具之上雖擁有優(yōu)化外觀的好處,但主要作用卻并非是為了裝飾,其具有的硬度值在韋氏硬度(HV)高達(dá)2500以上,涂覆于刀具上的厚度一般為3至5微米,相較于未進(jìn)行涂層加工的原產(chǎn)品具有*高的**性和耐熱性,使用壽命也*長。 將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)械設(shè)備上,例如在齒輪滾刀上涂覆氮化鈦其壽命可延長3至4倍,在切削齒輪時可將切削速度或進(jìn)給量提高更多,從而減少材料機(jī)加工時間氮化鈦生物兼容性高,可以應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)和口腔醫(yī)學(xué)方面。河北醫(yī)療器械氮化鈦功能
40、氮化鈦(TiN)具有典型的NaCl型結(jié)構(gòu),屬面心立方點(diǎn)陣,晶格常數(shù)a=0.4241nm,其中鈦原子位于面心立方的角頂。TiN是非化學(xué)計量化合物,其穩(wěn)定的組成范圍為TiN0.37-TiN1.16,氮的含量可以在一定的范圍內(nèi)變化而不引起TiN結(jié)構(gòu)的變化。TiN粉末一般呈黃褐色,超細(xì)TiN粉末呈黑色,而TiN晶體呈金黃色。TiN熔點(diǎn)為2950℃,密度為5.43-5.44g/cm3,莫氏硬度8-9,抗熱沖擊性好。TiN熔點(diǎn)比大多數(shù)過渡金屬氮化物的熔點(diǎn)高,而密度卻比大多數(shù)金屬氮化物低,因此是一種很有特色的耐熱材料。TiN的晶體結(jié)構(gòu)與TiC的晶體結(jié)構(gòu)相似,只是將其中的C原子置換成N原子。煙臺防銹氮化鈦功能在上世紀(jì)70年代,氮化鈦涂層成功應(yīng)用于刀具等切割加工工具上,促進(jìn)了刀具加工行業(yè)的發(fā)展。
利用常壓化學(xué)氣相沉積法(APCVD)以四氯化鈦(TiCl4)和氨氣(NH3)作為反應(yīng)物在玻璃基板上沉積制備了氮化鈦(TiN)薄膜.分別用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、四探針電阻儀和分光光度計等對TiN薄膜的結(jié)晶性能、微觀結(jié)構(gòu)、表面形貌和光學(xué)、電學(xué)性能進(jìn)行了分析.結(jié)果表明,制備的TiN薄膜厚度為500nm,具有NaCl型面心立方結(jié)構(gòu)并表現(xiàn)出(200)晶面的擇優(yōu)取向,薄膜的晶粒大小分布均勻.在可見光區(qū)的透射率達(dá)到60%,反射率小于10%.在近紅外光區(qū)的反射率達(dá)到80%。
比較TiN和TiAlN涂層刀具加工鋁鋰合金的切削性能和表面質(zhì)量。方法使用硬質(zhì)合金、TiN涂層和TiAlN涂層三種刀具,對2198-T8型鋁鋰合金進(jìn)行干式銑削試驗(yàn)。改變切削因素的水平,比較刀具磨損、鋁鋰合金的表面粗糙度、切削力和切屑形態(tài)。結(jié)果銑削鋁鋰合金時,刀具主要磨損為粘附磨損,TiN涂層的粘附程度比較低,硬質(zhì)合金次之,TiAlN涂層表面粘附較好嚴(yán)重,切削效能比較低。粘附磨損嚴(yán)重影響銑削成形的表面粗糙度,并使銑削力增加。銑削速度是影響工件表面粗糙度的主要因素,通過提高銑削速度可明顯降低材料的粘結(jié)程度,降低表面粗糙度與銑削力,TiN涂層在銑削鋁鋰合金時較好小表面粗糙度可達(dá)到0.5μm以下。在相同的切削參數(shù)下,TiN涂層斷屑均勻,切屑表面較為光滑,切屑塑性變形較好小。硬質(zhì)合金刀具產(chǎn)生的切屑尺寸較短,切屑表面有少量帶狀條紋,TiAlN涂層刀具產(chǎn)生的切屑發(fā)生了嚴(yán)重的塑性變形。結(jié)論與TiAlN涂層和硬質(zhì)合金刀具相比,TiN涂層刀具在銑削鋁鋰合金時的切削效能比較好,可以達(dá)到比較好的表面粗糙度和加工效果TiN作催化劑載體,可通過提高貴金屬鉑利用率、增強(qiáng)金屬-載體間相互作用、促進(jìn)質(zhì)量/電荷轉(zhuǎn)移及增強(qiáng)耐腐蝕。
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。用TiN薄膜涂覆在IF—MS2上。可以提高二鉬化硫潤滑劑的耐磨性。用TIN薄膜涂覆在IF—MS2上,因?yàn)樗哂械母哂捕取⒏呷埸c(diǎn)、高磨損抵抗力,優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn),因此可以在提高飛機(jī)和航天器的發(fā)動機(jī)等零件的潤滑性能的同時,又可以保證航天零件的耐高溫和耐摩擦性能。氮化鈦涂層具有令人滿意的金黃色,作為代金裝飾材料具有很好的仿金、裝飾價值并有防腐、延長工藝品的壽命。北京 刀具氮化鈦檢測
在鎂碳磚中添加一定量的TiN能夠使鎂碳磚的抗渣侵蝕性得到很大程度的提高。河北醫(yī)療器械氮化鈦功能
1.(1)氮化鈦生物兼容性高,可以應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)和口腔醫(yī)學(xué)方面。(2)氨化鈦摩擦系數(shù)較低,可作為高溫潤滑劑。(3)氮化鈦具有金屬光澤,可作為仿真的金色裝飾材料,在代金裝飾行業(yè)中具有良好的應(yīng)用前景;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。(4)有較為的硬度和耐磨性,可用于開發(fā)新型刀具,這種新型的刀具比普通硬質(zhì)合金刀具的耐用度和使用壽命都顯著提高。(5)氮化鈦是一種新型的多功能陶瓷材料。在TiC-Mo-Ni系列的金屬陶瓷中加入一定量的氮化鈦,會使硬質(zhì)相晶粒明顯細(xì)化,從而使陶瓷的理學(xué)性能不管是在室溫還是在高溫條件下都有了很大程度的改善,繼而使金屬陶瓷的高溫耐腐蝕性和抗氧化性得到很大提高;將TiN粉末按一定比例添加到陶瓷中,可增強(qiáng)陶瓷的強(qiáng)度、韌性和硬度;將納米氮化鈦添加到TiN/AI2O3復(fù)相納米陶瓷中,通過各種方法(如機(jī)械混合法)等將其混合均勻,得到的這種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。(6)在鎂碳磚中添加一定量的TiN能夠使鎂碳磚的抗渣侵蝕性得到很大程度的提高。(7)氮化鈦是一種優(yōu)良的結(jié)構(gòu)材料,可用于噴汽推進(jìn)器以及火箭等。河北醫(yī)療器械氮化鈦功能
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