Revestiment d'acer amb nitrur de titani. Tecnologia en pols

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Per cobrir els materials del nostre temps, s'utilitzen tota una gamma de tecnologies diferents. Hi ha tecnologies de recobriment al buit, radiació electró-protó, fusió a alta temperatura i moltes altres.

Revestiment d'acer amb nitrur de titani

Al món modern, els ornaments i productes decoratius "daurats" són cada cop més populars. A la indústria, això és l'enduriment (sputtering) d'eines i peces amb nitrur de titani. Aquest element químic té un aspecte decoratiu exterior i valuoses qualitats operatives: alta duresa, resistència i inercia química. A la indústria, el recobriment de nitrur de titani es realitza:

1. Mètode de deposició al buit. S'implementa de diverses maneres: deposició d'ions, un sistema de condensació en fase de plasma i catòfora catòdica en instal·lacions de magnetrons: tecnologia PVD (Physical Vapor Deposition) o FOP.
2. Mètode de deposició de vapor químic: CVD (Deposició de vapor químic) o tecnologia CVD.
3. Polvorització de plasma en torxes de plasma de microones.
4. Tecnologia SHS (síntesi d' alta temperatura autopropagada).

El recobriment de l'acer amb nitrur de titani mitjançant mètodes de deposició dóna resultats de bona qualitat, però requereix instal·lacions tècnicament complexes (buit, vapor-gas) a les empreses industrials. A més, requereix equips, materials i gasos industrials específics (per exemple nitrogen). A més, es generen residus tòxics a les botigues de galvanoplastia.

Instal·lacions de plasma. Procés

A les instal·lacions de tipus plasma, el recobriment de nitrur de titani es realitza mitjançant polvoritzadors electro-plasma amb matèries primeres en pols preparades (nitrur de titani en forma de pols). Els plasmatrons per polvorització són relativament senzills, el procés es realitza allà sense buit i un ambient gasós especial. Però per tal de reduir l'oxidació del nitrur de titani per l'oxigen, s'utilitza argó per formar un plasma. Té propietats inerts. El nitrogen s'utilitza a la torxa de plasma de microones. Aquesta tecnologia de recobriment en pols es pot utilitzar en habitacions petites equipades, com ara empreses privades.

Inconvenients del mètode de polvorització de plasma

A les instal·lacions de tipus plasma, la tecnologia de recobriment de nitrur de titani té els següents desavantatges:

• adhesió feble. La força d'adhesió del recobriment és inferior als mètodes PVD o CVD, la polvorització tendeix a assentar-se;
• film que cobreix la superfície és estrictament desigual;
• propietats decoratives d'aquesta pel·lícula de mala qualitat;
• La espropagació durant un període de temps determinat es pot fer diverses vegades, de manera que el producte és propens a desgastar-se.

Òbviament, si el recobriment de nitrur de titani es realitza en habitacions petites i mal equipades, el resultat té importants inconvenients. Aquest recobriment només s'utilitza amb finalitats decoratives. Per exemple, aquesta qualitat s'exigeix en la producció de productes de record, accessoris per a mobles, joies, etc.

Tecnologia de foc

En la síntesi a alta temperatura, el nitrur de titani es recobreix en reactors tancats mitjançant l'escalfament del producte acabat. En aquestes instal·lacions, el recobriment s'obté net i uniforme. Supera els materials compostos coneguts en resistència, duresa i refractarietat.

L'escalfament del reactor a altes temperatures es produeix a causa de processos exotèrmics. Com a resultat de la reacció de diversos elements químics, es forma una part. La temperatura arriba als 4000 graus. D'aquesta manera es pot obtenir un excel·lent nitrur pur, diborita de titani, silici i alumini i altres materials amb recobriments acabats. El procés de recobriment amb nitrur de titani en les variants de síntesi de pols a alta temperatura es pot dur a terme addicionalment. Als nous reactors SHS, qualsevol material resulta ser inusual i exquisidament decoratiu.

Avantatges dels materials recoberts de nitrur de titani

Aquests inclouen:

• resistència important als danys mecànics;
• varietat de colors de recobriment;
• durabilitat funcional;
• sostenibilitat de la producció innovadora;
• comoditat i facilitat d'ús;
• s'utilitza en moltes àrees de producció, des de la decoració (daurat) de les cúpules de les esglésies fins a la producció de records.

Es pot argumentar que el cost del revestiment de nitrur de titani en producció és molt més baix que en altres indústries on es requereix un revestiment d'or. Per exemple, un metre quadrat de xapa d'acer inoxidable amb "daurat" costarà aproximadament 2,5 mil rubles. El recobriment de TiN no s'embruta i protegeix el material de l'òxid. La vida útil de la carcassa de nitrur de titani és molt més llarga. Aquesta connexió és resistent a temperatures de 800 graus.

Conclusió

La cobertura que s'està duent a terme té moltes característiques. El recobriment de nitrur s'utilitza en la fabricació de circuits integrats perquè aquest material és alhora conductor i aïllant. La polvorització dóna a la superfície una flor diferent, els productes són més decoratius. És el color de l'or, el bordeus, el verd i el blau, així com el plata i el carmesí. Tots són estables, no s'esvaeixen ni s'esvaeixen.