Покритие от титанов нитрид върху стомана. Прахова технология

В наши дни се използват множество различни технологии за нанасяне на покрития върху материали. Съществуват технологии за вакуумно покритие, електронно-протонно лъчение, високотемпературен синтез и много други.

Покритие от титанов нитрид върху стомана

В днешния свят става все по-популярно да "позлатен" Декоративни орнаменти и изделия. В промишлеността закаляването (пръскането) на инструменти и части с титанов нитрид. Този химичен елемент има едновременно декоративен външен вид и ценни експлоатационни свойства - висока твърдост, издръжливост и химическа инертност. Покритието от титанов нитрид се прилага в промишлеността:

1. чрез метод на вакуумно отлагане. Постига се чрез различни методи - йонно отлагане, система за плазмена фазова кондензация и разпрашване в магнетронни машини: PVD (Physical Vapour Deposition) или PVD технология.
2. Химическо отлагане от пари (CVD) или процес COD.
3. Разпръскване на плазма в микровълнови плазмотрони.
4. Технология SHS (саморазпространяващ се високотемпературен синтез).

Покритието от титанов нитрид върху стомана чрез техники за отлагане дава добри качествени резултати, но изисква технически сложно оборудване (вакуум, бариера за парите) в промишлени предприятия. Освен това те изискват специално оборудване, материали и промишлени газове (напр. азот). Освен това галваничните инсталации генерират токсични отпадъци.

Плазмени системи. Процесът

В инсталации за плазмено топене тип покритие титановият нитрид се пулверизира с електроплазмени пулверизатори, като се използват готови за употреба прахообразни суровини (титанов нитрид под формата на прах). Процесът на плазмено разпръскване е сравнително неусложнен, без необходимост от вакуум или специални газове. Но за да се намали окисляването на титановия нитрид от кислорода, за генериране на плазма се използва аргон. Има инертни свойства. Плазменото пръскане на UHF използва азот. Тази технология за прахово боядисване е подходяща за малки обзаведени площи, като например частни предприятия.

Недостатъци на метода на плазмено пръскане

При плазмени приложения процесът на нанасяне на покритие от титанов нитрид има следните недостатъци

• слабо сцепление. Здравината на закрепване на покритието е по-ниска от тази на PVD или CVD методите и покритието има тенденция да се втвърдява
• Филмът, който покрива повърхността, е строго неравномерен;
• Декоративните свойства на такова фолио са с лошо качество;
• Покритието може да бъде нанасяно няколко пъти в рамките на определен период от време, така че продуктът да е податлив на износване.

Очевидно е, че ако покритието от титанов нитрид се извършва в малки, лошо оборудвани съоръжения, резултатът има значителни недостатъци. Използва се само за декоративни цели. Такова качество се изисква например в производството на сувенири, мебелен обков, бижутерия и др. д.

Пожарна технология

Чрез високотемпературен синтез покритието от титанов нитрид се извършва в затворени реактори чрез нагряване на готовия компонент. Покритията, получени в тези единици, са чисти и хомогенни. Неговата здравина, твърдост и огнеупорност превъзхождат познатите композитни материали.

Нагряването на реактора до високи температури става чрез екзотермични процеси. Реакцията на няколко химични елемента води до образуването на част. Температури до 4000 градуса по Целзий. Това е начинът за получаване на отлично чист титанов нитрид, титанов диборит, силиций и алуминий и други материали с готови покрития. Процес на нанасяне на покритие от титанов нитрид във варианти на високотемпературен прахов синтез. Новите реактори SHS произвеждат всякакви материали с необичаен външен вид и изящни декоративни ефекти.

Предимства на материалите с покритие от титанов нитрид

Те включват:

Може да се твърди, че цената на покритието от титанов нитрид в производството е много по-ниска, отколкото в други индустрии, където се изисква златно покритие. Например, един квадратен метър лист от неръждаема стомана с "позлатяване" покритието от титанов нитрид ще струва приблизително 2 500 USD. рубли. Покритието TiN не потъмнява, предпазва материала от ръжда. издръжливост покритията от титанов нитрид издържат значително по-дълго. устойчив е на температури до 800 градуса по Целзий.

Заключение

Покритието има много характеристики. Нитридното покритие се използва при производството на интегрални схеми, тъй като този материал е едновременно проводник и изолатор. Напръскването придава на повърхността различен цвят, а продуктите са по-декоративни. Тези цветове са златно, бордо, зелено и синьо, както и сребърно и малиново Всички тези цветове са устойчиви, не избледняват и не се размиват.