Belægning af stål med titaniumnitrid. Pulverteknologi

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

For at dække materialer i vores tid, bruges en lang række forskellige teknologier. Der er vakuumbelægningsteknologier, elektron-protonstråling, højtemperaturfusion og mange andre.

Belægning af stål med titaniumnitrid

I den moderne verden bliver "forgyldte" dekorative ornamenter og produkter mere og mere populære. I industrien er dette hærdning (sputtering) af værktøjer og dele med titaniumnitrid. Dette kemiske element har både et ydre dekorativt udseende og værdifulde operationelle kvaliteter - høj hårdhed, modstand og kemisk inerthed. I industrien udføres titaniumnitridbelægning:

1. Vakuumaflejringsmetode. Det er implementeret på forskellige måder - ionaflejring, et plasmafasekondensationssystem og sputtering i magnetroninstallationer: PVD (Physical Vapour Deposition) eller FOP-teknologi.
2. Kemisk dampaflejringsmetode: CVD (Chemical Vapor Deposition) eller CVD-teknologi.
3. Plasmasprøjtning i mikrobølgeplasmabrændere.
4. SHS-teknologi (selvudbredende højtemperatursyntese).

Belægning af stål med titaniumnitrid ved afsætningsmetoder giver resultater af god kvalitet, men kræver teknisk komplekse installationer (vakuum, damp-gas) i industrielle virksomheder. Derudover kræver det specifikt udstyr, materialer og industrigasser (f.eks. nitrogen). Derudover genereres giftigt affald i galvaniseringsbutikker.

Plasmainstallationer. Proces

I installationer af plasmatypen udføres titaniumnitridbelægning af elektroplasmasprøjter ved hjælp af færdige pulverråmaterialer (titaniumnitrid i pulverform). Plasmatroner til sprøjtning er relativt enkle, processen udføres der uden vakuum og et særligt gasformigt miljø. Men for at reducere oxidationen af titaniumnitrid med oxygen, bruges argon til at danne et plasma. Det har inerte egenskaber. Nitrogen bruges i mikrobølgeplasmabrænderen. Denne pulverlakeringsteknologi kan bruges i små udstyret rum, såsom private virksomheder.

Ulemper ved plasmasprøjtemetoden

I installationer af plasmatype har titaniumnitrid-belægningsteknologi følgende ulemper:

• svag vedhæftning. Belægningens vedhæftningsstyrke er ringere end PVD- eller CVD-metoder, sprøjtning har en tendens til at sætte sig;
• film, der dækker overfladen, er strengt ujævn;
• dekorative egenskaber ved sådan en film af dårlig kvalitet;
• sputtering over en vis periode kan udføres flere gange, så produktet er tilbøjeligt til at blive slidt.

Det er klart, hvis titaniumnitrid-belægning udføres i små, dårligt udstyrede rum, har resultatet betydelige ulemper. Denne belægning bruges kun til dekorative formål. For eksempel er denne kvalitet påkrævet i produktionen af souvenirprodukter, møbelbeslag, smykker osv.

Brandteknologi

I højtemperatursyntese belægges titaniumnitrid i lukkede reaktorer ved hjælp af opvarmning af det færdige produkt. I sådanne installationer opnås belægningen ren og ensartet. Det overgår kendte kompositmaterialer i styrke, hårdhed og ildfasthed.

Opvarmning af reaktoren til høje temperaturer sker på grund af eksoterme processer. Som et resultat af reaktionen af flere kemiske elementer dannes en del. Temperaturen når 4000 grader. På denne måde kan du få fremragende ren nitrid, diborit af titanium, silicium og aluminium og andre materialer med færdige belægninger. Processen med belægning med titaniumnitrid i varianterne af højtemperatur-pulversyntese kan udføres yderligere. I de nye SHS-reaktorer viser ethvert materiale sig at være usædvanligt og udsøgt dekorativt.

Fordele ved titaniumnitrid-coatede materialer

Disse omfatter:

• betydelig modstand mod mekanisk skade;
• udvalg af belægningsfarver;
• funktionel holdbarhed;
• bæredygtighed af innovativ produktion;
• bekvemmelighed og brugervenlighed;
• anvendes i mange produktionsområder, lige fra dekoration (forgyldning) af kirkekupler til fremstilling af souvenirs.

Det kan argumenteres for, at omkostningerne ved titaniumnitridplettering i produktionen er meget lavere end i andre industrier, hvor guldbelægning er påkrævet. For eksempel vil en kvadratmeter af en rustfri stålplade med "forgyldning" koste cirka 2,5 tusind rubler. TiN-belægningen anløber ikke og beskytter materialet mod rust. Levetiden for titaniumnitridskallen er meget længere. Denne forbindelse er modstandsdygtig over for temperaturer på 800 grader.

Konklusion

Dækningen, der udføres, har mange funktioner. Nitridbelægning bruges til fremstilling af integrerede kredsløb, fordi dette materiale er både en leder og en isolator. Sprøjtning giver overfladen en anderledes blomst, produkterne er mere dekorative. Det er i farven guld, bordeaux, grøn og blå, såvel som sølv og crimson. Alle er stabile, falmer eller udvaskes ikke.