目前，國內外制備氮化鈦涂層一般采用鍍膜工藝，傳統制備tin涂層方法為物物理相沉積(pvd)和化學氣相沉積(cvd)工藝。這些方法制備氮化鈦涂層純度高、致密性好。但其沉積效率低，涂層厚度過薄(適合幾個μm)，嚴重限制了氮化鈦涂層在磨、蝕服役條件下的應用。為滿足不斷提高的氮化鈦工業需求，高沉積效率的等離子噴涂工藝被用于氮化鈦涂層的制備。采用大氣反應等離子噴涂制備的tin涂層，厚度超過了500μm，但涂層疏松多孔，且含有雜質ti3o，一定程度上降低了tin涂層硬度。隨著等離子噴涂技術不斷發展，采用低壓反應等離子噴涂技術(f4-vb)制備了氮化鈦涂層，涂層呈致密層狀結構，厚度能夠達到70μm左右，但是其涂層物相組成為tin0.3、ti2n和tin相，涂層中存在未被氮化的鈦顆粒，涂層氮化率適合為25％左右，影響tin涂層的硬度及耐磨性。因此，如何提高低壓等離子噴涂制備氮化鈦涂層中的涂層氮化率是亟需解決的問題。DLC涂層相對光滑，粗糙度Ra為0.10μm,而TiN涂層Ra為0.16μm。北京鍍黑氮化鈦加工

采用電弧離子鍍技術在氧化鋁基復合陶瓷材料表面沉積了TiN涂層,使用掃描電子顯微鏡、X射線衍射、二次離子質譜分析了沉積偏壓對涂層質量的影響．結果表明:隨著沉積偏壓的提高,涂層質量變好;偏壓為300V時沉積的涂層表面光滑平整,內部無明顯的宏觀缺陷;TiN涂層為立方NaCl結構,并且呈現出明顯的(220)擇優取向;涂層與基體結合緊密,相互之間有明顯的元素擴散,有利于提高界面的結合強度。3Cr2W8V基體離子鍍TiN涂層的滑動磨損特性。分析了涂層的磨損機理。結果表明:TiN涂層的耐磨性明顯高于3Cr2W8V基體。涂層的主要磨損機制為磨粒磨損和疲勞剝落。其次為摩擦性能，當試驗載荷從490N到980N時,涂層的磨損率上升,而從980N上升到1470N時,各涂層的磨損率下降,其原因是磨損機制發生了變化,前者以磨粒損為主,氧化磨損為輔;而后者以氧化磨損為主。重慶防銹氮化鈦服務電話采用離子鍍技術與多弧磁控耦合鍍膜技術分別在柱塞上涂覆了TiN涂層和DLC涂層。

TiN薄膜可以減輕切削刃邊材料的附著，提高切削力，改善工件的表面質量，成倍增加切削工具的使用壽命和耐用度。因此，TiN薄膜被適合用于低速切削工具、高速鋼切削、木板切削刀具和鉆頭的涂覆上。另外，TiN也是磨損部件的理想耐磨涂層，特別是由于其低的黏著傾向拓寬了在許多磨損系統中的應用，如汽車發動機的活塞密封環、各種軸承和齒輪等：此外，TiN還廣泛應用于成型技術工具涂層，如汽車工業中薄板成型工具的涂層等TiN薄膜無毒、質輕、強度高且具有優良的生物相容性，因此它是非常理想的醫用金屬材料，可用作植入人體的植入物和手術器械等閻。此外，氮化鈦薄膜還能作為其他優良生物相溶性薄膜的增強薄膜。國外的Nelea等人通過鍍制TiN薄膜中間層大幅度提高了醫用常用材料羥磷灰石薄膜(HA)的機械性能和附著力。

明顯早應用的刀具PVD涂層材料是TiN，是將靶材（金屬固體材料）轉換成電離狀態，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℃；而進入本世紀后，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1 150℃，更好得滿足這種高速高溫切削的需要。其實質是在切削刀具的表面沉積一層具有致密結構、高硬度、熱穩定性、耐磨性和抗氧化性良好的硬質薄膜。TiN熔點比大多數過渡金屬氮化物的熔點高，而密度卻比大多數金屬氨化物低，因此是一種很有特色的耐熱材料。

氮化鈦的制備方法有哪些

1金屬鈦粉或TiH

2直接氮化法2TiO2碳熱還原氮化法

3微波碳熱還原法

4物物理相沉積法

5化學氣相沉積法

6機械合金化法

7熔鹽合成法8溶膠-凝膠法9自蔓延高溫合成法TiN的性質及結構。

TiN屬于間隙相，熔點高達2955℃，原子之間的結合為共價鍵、金屬鍵及離子鍵的混合鍵，其中金屬原子間存在金屬鍵。因此，TiN薄膜具有高硬度（理論硬度21GPa）、優異的耐熱耐磨和耐腐蝕等特性，并且具有較好的金屬特性：金屬光澤、優良的導電性及超導性。TiN具有典型的NaCl型結構，屬于面心立方點陣（F.C.C），其中Ti原子占據面心立方的角頂。并且TiN是非計量化合物，Ti和N組成的化合物TiN1-x可以在很寬的組成范圍內穩定存在，其范圍為TiN0.6—TiN1.16。氮的含量可在一定范圍內變化而不引起TiN的結構變化。 調整氮化鈦中氮元素的百分含量，可以改變氮化鈦薄膜的顏色，從而達到理想的美觀效果。青島鍍鈦氮化鈦檢測

齒輪滾刀經氮化鈦涂敷后壽命能延長3~4倍，因而可在切削齒輪時可提高切削速度，從而減少了加工時間和成本。北京鍍黑氮化鈦加工

50. 現代工業的發展要求切削刀具在越來越高的速度下運行，高速切削產生的摩擦熱使切削刀具刃部處于高溫狀態，因此對于切削刀具的紅硬性及其他綜合性能提出更高的要求方能實現刀具使用的高壽命。除了使用性能更好的整體材料來制作切削刀具外，作為表面熱處理技術的一個重要分支的PVD涂層技術已經是現代刀具不可缺少的應用技術，由于能成倍得提高刀具壽命而被譽為高速鋼刀具的一次進步。其實質是在切削刀具的表面沉積一層具有致密結構、高硬度、熱穩定性、耐磨性和抗氧化性良好的硬質薄膜。北京鍍黑氮化鈦加工

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