河北氮化钛加工

表面涂层技术已成为提高材料抗疲劳和抗磨损性能的重要手段。许多零部件,例如刀具、齿轮和轴承等,通过表面涂层,改善接触性能。但由于涂层制造过程中不可避免的缺陷以及涂层基体之间弹性参数不连续性,在接触应力作用下涂层结构易产生裂纹,随着裂纹的扩展,引起涂层的剥落而造成零件的失效。为满足涂层结构在工程应用中的可靠性要求,需要研究在摩擦接触条件下涂层结构的失效机理。本文主要完成了以下工作:1利用等离子辅助化学气相沉积技术制备厚度为10μm的氮化钛涂层,其基体为高速钢。利用显微硬度仪测量得到涂层的硬度约为2000HV4000HV,利用纳米压痕仪测量得到涂层的弹性模量和断裂韧度分别为590GPa和3.30MPa·1/2m。划痕法本质上属于摩擦接触问题,可通过扫描电镜对涂层划痕表面进行观察与分析,结果表明在涂层表面产生了平均间距约为5.1μm弧形裂纹,同时测得涂层表面的摩擦系数约为0.25。作为刀具涂层的薄膜材料Ti N不仅要具有较高的硬度，而且要具有优良的耐磨性、耐热性、韧性和良好的稳定性。河北氮化钛加工

氮化物涂层具有硬度高、耐磨性好、良好的抗氧化性、抗粘附性等性能,常用做刀具的保护涂层。304不锈钢和钛合金因为良好的性能而在生活中应用适合,但由于在加工时会出现加工硬化、切削温度较高、刀具粘结等缺陷,是比较典型的难加工材料。而使用涂层刀具能有效改善刀具的切削性能,并能延长刀具的使用寿命。市场上常用Al CrN和Al TiN涂层来切削这两种材料。但是这两种材料容易在刀具表面产生粘附层,会影响刀具的使用寿命,为了改善“粘刀性”,需要先了解不同刀具在不同涂层上的粘附机理。青岛纳米氮化钛含有纳米氨化钛颗粒的陶瓷材料内部便形成导电网络。这种材料可作为电子元件应用于半导体工业中。

利用常压化学气相沉积法(APCVD)以四氯化钛(TiCl4)和氨气(NH3)作为反应物在玻璃基板上沉积制备了氮化钛(TiN)薄膜.分别用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、四探针电阻仪和分光光度计等对TiN薄膜的结晶性能、微观结构、表面形貌和光学、电学性能进行了分析.结果表明,制备的TiN薄膜厚度为500nm,具有NaCl型面心立方结构并表现出(200)晶面的择优取向,薄膜的晶粒大小分布均匀.在可见光区的透射率达到60%,反射率小于10%.在近红外光区的反射率达到80%。

氮化钛具有耐腐蚀性强、抗氧化性好、化学稳定性高以及电导性好等优点。本文以阳极氧化法制得的纳米TiO2薄膜、多孔结构和纳米管材料为前驱体,通过氨气高温还原氮化法制得了纳米氮化钛薄膜、多孔结构和纳米管材料。XRD和EDS分析结果表明,三种纳米结构氮化钛的化学组分均只含Ti、N两种元素,且前驱体TiO2已经被完全转化为氮化钛,主要以TiN相和Ti2N相存在。SEM结果表明,高温氮化得到的三种纳米结构氮化钛仍保持了前驱体的微观结构,氮化钛多孔结构和纳米管均具有有序阵列特征,纳米管管径和孔道直径均小于100nm,TiN薄膜表面具有很多大小不均的突起颗粒。四探针法测试得到三种纳米氮化钛的电阻率约为5.0×l0-7?·m,显示了很好的电子导电性。恒电位阶跃测试得到氮化钛纳米管的真实表面积为1591.2cm2,多孔结构为366.3cm2,薄膜为125.8cm2。采用线性伏安曲线和Tafel曲线研究了制备得到的三种纳米结构氮化钛电极在硫酸溶液中的电化学析氢性能。研究表明,虽然三种TiO2前驱体具有较大的比表面积,但由于其导电性较差,导致析氢过电位高,而形成氮化物后则能显著提高其析氢能力。氮化钛纳米管电极真实表面积比较大,且高度有序的纳米管阵列结构,具有比氮化钛薄膜和多孔结构更好的析氢电催化活性。究纯钛铸件表面镀制氮化钛薄膜后在氟环境中的耐腐蚀性。实验组较对照组的表面侵蚀明显减轻。

1.氮化钛(TiN)具有典型的NaCl型结构，属面心立方点阵，晶格常数a=0.4241nm，其中钛原子位于面心立方的角顶。TiN是非化学计量化合物其稳定的组成范围为TiN0.37-TiN1.16，氮的含量可以在一定的范围内变化而不引起TiN结构的变化。TiN粉末一般呈黄褐色超细TiN粉末呈黑色，而TiN晶体呈金黄色。TiN熔点为2950℃，密度为5.43-5.44g/cm3，莫氏硬度8-9，抗热冲击性好。氢化钛的理化性质由氢元素的含量来决定，当氨元素含量减少时氮化钛的晶格参数反而增大，硬度也会有显微的增大，但氮化钛的抗震性随之降低。TiN熔点比大多数过渡金属氮化物的熔点高，而密度却比大多数金属氨化物低，因此是一种很有特色的耐热材料。氮化钛是用于优良度的金属陶瓷工具、喷汽推进器、以及火箭等优良的结构材料。另氮化钛可作为高温润滑剂。润滑氮化钛价格

氮化钛是一种新型的多功能陶瓷材料。在TiC-Mo-Ni系列的金属陶瓷中加入一定氮化钛，使硬质相晶粒较为细化。河北氮化钛加工

而加工由于具有更轻的重量而得到普遍采用。目前，发达地区汽车的内饰件已基本实现塑料轻量化，塑料在汽车中的应用正在由内饰件向外饰件、车身与结构件发展。同时我国目标在2025年形成若干家进入全球前列的类金刚石（DLC），氮化钛，氮化铬集团，行业内的兼并将会增多，资源向头部企业集中;随着汽车产销量触及天花板，类金刚石（DLC），氮化钛，氮化铬在新车配套领域发展有限，巨大的售后市场将成为汽车零部件行业增长点之一。因此，适合新能源车的高效率空调对占领市场至关重要。汽摩及配件的发展引发空调技术新变革。能源车尤其是电动车的发展，对于空调的设计提出较大挑战，因采暖方式不同，空调的设计、结构、理念亦发生较大变化，迫使企业不得不采取新的解决方案。由于我国类金刚石（DLC），氮化钛，氮化铬产业已放开了股比限制，外资零部件巨头纷纷在中国汽车市场上以独资或控股合资的方式建厂，向合资品牌车企提供配套零部件，占据着中国类金刚石（DLC），氮化钛，氮化铬较高的市场占比，攫取了巨大的收入，也挤压了本土零部件企业的生存空间。河北氮化钛加工

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