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青島注塑模具氮化鈦

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-04-14

表面涂層技術(shù)已成為提高材料抗疲勞和抗磨損性能的重要手段。許多零部件,例如刀具、齒輪和軸承等,通過(guò)表面涂層,改善接觸性能。但由于涂層制造過(guò)程中不可避免的缺陷以及涂層基體之間彈性參數(shù)不連續(xù)性,在接觸應(yīng)力作用下涂層結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生裂紋,隨著裂紋的擴(kuò)展,引起涂層的剝落而造成零件的失效。為滿足涂層結(jié)構(gòu)在工程應(yīng)用中的可靠性要求,需要研究在摩擦接觸條件下涂層結(jié)構(gòu)的失效機(jī)理。本文主要完成了以下工作:1利用等離子輔助化學(xué)氣相沉積技術(shù)制備厚度為10μm的氮化鈦涂層,其基體為高速鋼。利用顯微硬度儀測(cè)量得到涂層的硬度約為2000HV4000HV,利用納米壓痕儀測(cè)量得到涂層的彈性模量和斷裂韌度分別為590GPa和3.30MPa·1/2m。劃痕法本質(zhì)上屬于摩擦接觸問(wèn)題,可通過(guò)掃描電鏡對(duì)涂層劃痕表面進(jìn)行觀察與分析,結(jié)果表明在涂層表面產(chǎn)生了平均間距約為5.1μm弧形裂紋,同時(shí)測(cè)得涂層表面的摩擦系數(shù)約為0.25。國(guó)際上代金裝飾技術(shù)發(fā)展相當(dāng)快氮化鈦在這方面的應(yīng)用具有十分廣闊的前景。青島注塑模具氮化鈦

TiN 薄膜用于高溫大氣穩(wěn)定太陽(yáng)能吸收層的研究開(kāi)始于1984年,較好近(Ti,A1)N 涂層也被建議應(yīng)用于太陽(yáng)能選擇吸收層和太陽(yáng)能控制窗口,這主要是因?yàn)?Ti,AI)N 涂層耐高溫的特點(diǎn)。關(guān)于TiN和TiA1N 涂層在太陽(yáng)能領(lǐng)域的應(yīng)用。目前仍處在嘗試和探索之中。

用TiN 薄膜涂覆在IF—MS2上。可以提高二鉬化硫潤(rùn)滑劑的耐磨性。用TIN 薄膜涂覆在IF—MS2上,因?yàn)樗哂械母哂捕?、高熔點(diǎn)、高磨損抵抗力,優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn),因此可以在提高飛機(jī)和航天器的發(fā)動(dòng)機(jī)等零件的潤(rùn)滑性能的同時(shí),又可以保證航天零件的耐高溫和耐摩擦性能。 鎮(zhèn)江加硬氮化鈦功能TiN涂層已被廣泛應(yīng)用于航空、工模具、電子等加工領(lǐng)域,并且在刀具、模具等方面有力推動(dòng)了制造業(yè)的發(fā)展。

采用電弧離子鍍技術(shù)在氧化鋁基復(fù)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(zhì)譜分析了沉積偏壓對(duì)涂層質(zhì)量的影響.結(jié)果表明:隨著沉積偏壓的提高,涂層質(zhì)量變好;偏壓為300V時(shí)沉積的涂層表面光滑平整,內(nèi)部無(wú)明顯的宏觀缺陷;TiN涂層為立方NaCl結(jié)構(gòu),并且呈現(xiàn)出明顯的(220)擇優(yōu)取向;涂層與基體結(jié)合緊密,相互之間有明顯的元素?cái)U(kuò)散,有利于提高界面的結(jié)合強(qiáng)度。3Cr2W8V基體離子鍍TiN涂層的滑動(dòng)磨損特性。分析了涂層的磨損機(jī)理。結(jié)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(jī)制為磨粒磨損和疲勞剝落。其次為摩擦性能,當(dāng)試驗(yàn)載荷從490N到980N時(shí),涂層的磨損率上升,而從980N上升到1470N時(shí),各涂層的磨損率下降,其原因是磨損機(jī)制發(fā)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。

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。TiN是非化學(xué)計(jì)量化合物穩(wěn)定的組成范圍為TiN0.37- TiN1.16,氮含量可在一定范圍內(nèi)變化不引起TiN結(jié)構(gòu)的變化。

薄膜材料簡(jiǎn)介制造業(yè)中高速切削和干式切削等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展對(duì)刀具提出了較高的要求,作為刀具涂層的薄膜材料Ti N不僅要具有較高的硬度,而且要具有優(yōu)良的耐磨性、耐熱性、韌性和良好的化學(xué)穩(wěn)定性等。硬質(zhì)薄膜表面涂層可以實(shí)現(xiàn)上述要求。硬質(zhì)薄膜表面涂層通常指為提高構(gòu)件表面耐磨性、耐腐蝕性、耐高溫性而涂覆于構(gòu)件表面的膜層,厚度為幾納米到幾十微米,材料通常是一些由過(guò)渡族金屬與非金屬構(gòu)成的金屬間化合物等。這些化合物一般由金屬鍵、共價(jià)鍵、離子鍵,以及離子鍵和金屬鍵的混合鍵鍵合,具有熔點(diǎn)高、硬度大的特征,通常還具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性?;谝陨咸卣骱蛢?yōu)點(diǎn),硬質(zhì)薄膜表面涂層已被廣泛應(yīng)用于航空、工模具、電子等加工領(lǐng)域,并且在刀具、模具等方面有力推動(dòng)了制造業(yè)的發(fā)展。氮化鈦是第一種產(chǎn)業(yè)化并被廣泛應(yīng)用的硬質(zhì)薄膜材料。氮化鈦薄膜具有硬度高、耐磨、耐熱、耐腐蝕等特性[1],為面心立方晶體結(jié)構(gòu),由金屬鍵、共價(jià)鍵和離子鍵混合而成,同時(shí)具有金屬晶體和共價(jià)晶體的特性。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。北京涂層氮化鈦服務(wù)電話

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。青島注塑模具氮化鈦

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。青島注塑模具氮化鈦

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標(biāo)簽: 氮化鉻 DLC PVD涂層 氮化鈦