氮化鈦具有耐腐蝕性強(qiáng)、抗氧化性好、化學(xué)穩(wěn)定性高以及電導(dǎo)性好等優(yōu)點(diǎn)。本文以陽(yáng)極氧化法制得的納米TiO2薄膜、多孔結(jié)構(gòu)和納米管材料為前驅(qū)體,通過(guò)氨氣高溫還原氮化法制得了納米氮化鈦薄膜、多孔結(jié)構(gòu)和納米管材料。XRD和EDS分析結(jié)果表明,三種納米結(jié)構(gòu)氮化鈦的化學(xué)組分均只含Ti、N兩種元素,且前驅(qū)體TiO2已經(jīng)被完全轉(zhuǎn)化為氮化鈦,主要以TiN相和Ti2N相存在。SEM結(jié)果表明,高溫氮化得到的三種納米結(jié)構(gòu)氮化鈦仍保持了前驅(qū)體的微觀結(jié)構(gòu),氮化鈦多孔結(jié)構(gòu)和納米管均具有有序陣列特征,納米管管徑和孔道直徑均小于100nm,TiN薄膜表面具有很多大小不均的突起顆粒。四探針?lè)y(cè)試得到三種納米氮化鈦的電阻率約為5.0×l0-7?·m,顯示了很好的電子導(dǎo)電性。恒電位階躍測(cè)試得到氮化鈦納米管的真實(shí)表面積為1591.2cm2,多孔結(jié)構(gòu)為366.3cm2,薄膜為125.8cm2。采用線性伏安曲線和Tafel曲線研究了制備得到的三種納米結(jié)構(gòu)氮化鈦電極在硫酸溶液中的電化學(xué)析氫性能。研究表明,雖然三種TiO2前驅(qū)體具有較大的比表面積,但由于其導(dǎo)電性較差,導(dǎo)致析氫過(guò)電位高,而形成氮化物后則能顯著提高其析氫能力。氮化鈦納米管電極真實(shí)表面積比較大,且高度有序的納米管陣列結(jié)構(gòu),具有比氮化鈦薄膜和多孔結(jié)構(gòu)更好的析氫電催化活性。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。河北醫(yī)療器械氮化鈦

通過(guò)多弧離子鍍沉積技術(shù)制備了TiN和TiVN涂層，對(duì)比了兩種涂層在不同工況下的摩擦磨損性能和切削性能，并指出影響刀具涂層服役性能的主要因素。結(jié)果表明，V元素?fù)诫s有效提高了TiN涂層的硬度和結(jié)合力、減小了TiN涂層的摩擦因數(shù)和低溫下的磨損率，但V容易氧化的特性導(dǎo)致500℃及以上溫度TiVN涂層產(chǎn)生較高的磨損率。切削測(cè)試表明，在麻花鉆的主切削刃和橫刃區(qū)域兩種涂層發(fā)生明顯的剝落，而在后刀面涂層未發(fā)生明顯剝落，TiVN涂層較高的膜基結(jié)合強(qiáng)度和耐磨性能使得它對(duì)刀具的防護(hù)效果更佳；刀具涂層的服役性能與其耐磨性能和膜基結(jié)合強(qiáng)度有關(guān)，刀具的主切削刃和橫刃區(qū)域?qū)ν繉拥哪湍バ阅芎湍せY(jié)合強(qiáng)度有著苛刻的要求，且切削刃前列溫度較高，對(duì)涂層的高溫耐磨性能和膜基結(jié)合強(qiáng)度要求也高。河北真空鍍膜氮化鈦加工TiN有著誘人的金黃色、熔點(diǎn)高、硬度大、化學(xué)穩(wěn)定性好、與金屬的潤(rùn)濕小的結(jié)構(gòu)材料、并具有導(dǎo)電性和超導(dǎo)性。

黃金能保持光澤如初,經(jīng)久不變的寶貴特性;自古以來(lái)做為貨幣使用,并成為財(cái)富和永恒的象征.因而,在人們心中喚起深刻的美感,雍雅華貴,燦爛眩目的金色,成為傳統(tǒng)的普遍受人偏愛(ài)的色彩.為了裝飾的目的,人們希望在各種基材的物品上獲得金色的表面,仿金技術(shù)便成為表面處理工作者們不懈研討的課題. 在眾多的仿金工藝中,近年發(fā)展起來(lái)的離子沉積氮化鈦(TiN)工藝具有突出的優(yōu)點(diǎn).TiN涂層的膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不會(huì)變色;它特別耐磨,因此,足以保持被裝飾件的金色外觀于始終;另外它所消耗的原材料廉價(jià);加工過(guò)程中無(wú)污染公害.這些優(yōu)點(diǎn)自然引起各方面的濃厚興趣.國(guó)內(nèi)在近十幾年內(nèi)迅速開展了對(duì)離子沉積氮化鈦的研究和推廣應(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)品具有更高的耐磨性和耐熱性，使用壽命也更長(zhǎng)。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(zhǎng)3至4倍，在切削齒輪時(shí)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(shí)間。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)涂層高速刀具的使用率已占高速刀具的70%，汽車行業(yè)中幾乎全部都采用涂層高速鋼刀來(lái)加工齒輪，其滾削速度可達(dá)70~150m/㎜。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(jià)值并有防腐、延長(zhǎng)工藝品的壽命。

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(chǎng)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(guò)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(shí)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。TiN熔點(diǎn)比大多數(shù)過(guò)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。南京真空鍍膜氮化鈦加工中心

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。河北醫(yī)療器械氮化鈦

42.TiN的能帶結(jié)構(gòu)和態(tài)密度TiN屬于面心立方結(jié)構(gòu)，晶格中參與成鍵的價(jià)電子有過(guò)渡族金屬Ti的3d24s2和N的2p3。通過(guò)采用綴加平面波方法和靠前性原理計(jì)算可以得出TiN的能帶結(jié)構(gòu)和態(tài)密度，進(jìn)而計(jì)算出材料中電子的填充態(tài)和未填充態(tài)，再根據(jù)躍遷的選擇定則，計(jì)算出躍遷矩陣元和吸收系數(shù)，從而得到介電函數(shù)的虛部;再根據(jù)Kramers-Kronig變換關(guān)系就可得出介電函數(shù)的實(shí)部，據(jù)Maxwell關(guān)系式就可以確定材料的折射率和消光系數(shù)。所以分材料的能帶結(jié)構(gòu)和態(tài)密度對(duì)材料光學(xué)性質(zhì)的影響就顯得非常重要。河北醫(yī)療器械氮化鈦

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