氮化钛(TiN)涂层是一种广泛应用于工业领域的硬质陶瓷涂层,具有高硬度、耐磨性、耐腐蚀性及金黄色外观等特点。以下是关于氮化钛涂层的详细介绍:
1.基本特性
颜色:金黄色(类似黄金),常用于装饰性镀层。
硬度:≈2000-2500 HV(维氏硬度),显著高于钢材。熔点:≈2950°C,耐高温性能优异。
化学稳定性:耐氧化、耐酸碱腐蚀,但在强酸或强氧化环境中可能受损。
导电性:具有一定导电性,可用于电子元件。
2.制备方法
物理气相沉积(PVD):最常用方法,包括磁控溅射、电弧离子镀等。
工艺温度:200–500°C,适合工具、模具等精密部件。
氮化钛涂层厚度:通常为1–5微米,结合力强。
化学气相沉积(CVD):高温工艺(800–1000°C),涂层更厚但可能影响基体性能。
3.主要应用领域
切削工具:钻头、铣刀等,延长使用寿命。
模具保护:注塑模、冲压模,减少磨损和粘附。
医疗器械:手术器械、骨科植入物,兼具生物相容性和抗菌性。
装饰镀层:手表、首饰、卫浴五金,提升美观和耐磨性。
半导体工业:作为扩散阻挡层或导电层。
4.优缺点
优点: 显著提高基材的耐磨性和寿命,装饰性与功能性结合,环保(PVD工艺无污染)。
缺点:涂层较薄,不适用于高冲击工况。CVD工艺高温可能导致基体变形。
5.其他氮化物涂层对比
氮化铬(CrN):更高耐腐蚀性,灰银色。
氮化铝钛(TiAlN):更高硬度(≈3000 HV),耐高温氧化(适合高速切削)。
类金刚石(DLC):黑色,摩擦系数极低,用于精密部件。
【责任编辑】小编