Belegg stål med titannitrid. Pulverteknologi

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

For å dekke materialer i vår tid, brukes en hel rekke forskjellige teknologier. Det er vakuumbeleggingsteknologier, elektron-protonstråling, høytemperaturfusjon og mange andre.

Belegg stål med titannitrid

I den moderne verden blir "forgylte" dekorative ornamenter og produkter mer og mer populært. I industrien er dette herding (sputtering) av verktøy og deler med titannitrid. Dette kjemiske elementet har både et ytre dekorativt utseende og verdifulle driftsegenskaper - høy hardhet, motstand og kjemisk inerthet. I industrien utføres titannitridbelegg:

1. Vakuumdeponeringsmetode. Det implementeres på ulike måter - ioneavsetning, et plasmafasekondenseringssystem og sputtering i magnetroninstallasjoner: PVD (Physical Vapour Deposition), eller FOP-teknologi.
2. Chemical Vapor Deposition Method: CVD (Chemical Vapor Deposition), eller CVD-teknologi.
3. Plasmaspraying i mikrobølgeplasmalykter.
4. SHS-teknologi (selvforplantende høytemperatursyntese).

Belegging av stål med titannitrid ved deponeringsmetoder gir resultater av god kvalitet, men krever teknisk komplekse installasjoner (vakuum, damp-gass) i industribedrifter. I tillegg krever det spesifikt utstyr, materialer og industrigasser (f.eks. nitrogen). I tillegg genereres giftig avfall i galvaniseringsbutikker.

Plasmainstallasjoner. Prosess

I installasjoner av plasmatype utføres titannitridbelegg av elektroplasmasprøyter ved bruk av ferdige pulverråmaterialer (titannitrid i pulverform). Plasmatroner for sprøyting er relativt enkle, prosessen utføres der uten vakuum og et spesielt gassholdig miljø. Men for å redusere oksidasjonen av titannitrid med oksygen, brukes argon til å danne et plasma. Den har inerte egenskaper. Nitrogen brukes i mikrobølgeplasmabrenneren. Denne pulverlakkeringsteknologien kan brukes i små utstyrte rom, for eksempel private bedrifter.

Ulemper med plasmasprøytemetoden

I installasjoner av plasmatype har titannitridbeleggteknologi følgende ulemper:

• svak vedheft. Beleggets vedheftstyrke er dårligere enn PVD- eller CVD-metoder, sprøyting har en tendens til å sette seg;
• filmen som dekker overflaten er strengt ujevn;
• dekorative egenskaper til en slik film av dårlig kvalitet;
• spruting over en viss tidsperiode kan gjøres flere ganger, så produktet er utsatt for slitasje.

Det er klart, hvis titannitridbelegg utføres i små, dårlig utstyrte rom, har resultatet betydelige ulemper. Dette belegget brukes kun til dekorative formål. For eksempel kreves denne kvaliteten ved produksjon av suvenirprodukter, møbelbeslag, smykker osv.

Brannteknologi

I høytemperatursyntese belegges titannitrid i lukkede reaktorer ved hjelp av oppvarming av det ferdige produktet. I slike installasjoner oppnås belegget rent og jevnt. Den overgår kjente komposittmaterialer i styrke, hardhet og ildfasthet.

Oppvarming av reaktoren til høye temperaturer skjer på grunn av eksoterme prosesser. Som et resultat av reaksjonen av flere kjemiske elementer, dannes en del. Temperaturen når 4000 grader. På denne måten kan du få utmerket rent nitrid, diboritt av titan, silisium og aluminium og andre materialer med ferdige belegg. Prosessen med å belegge med titannitrid i variantene av høytemperaturpulversyntese kan utføres i tillegg. I de nye SHS-reaktorene viser alt materiale seg å være uvanlig og utsøkt dekorativt.

Fordeler med titannitridbelagte materialer

Disse inkluderer:

• betydelig motstand mot mekanisk skade;
• utvalg av beleggsfarger;
• funksjonell holdbarhet;
• bærekraft i innovativ produksjon;
• bekvemmelighet og brukervennlighet;
• brukes i mange produksjonsområder, fra dekorasjon (forgylling) av kirkekupler til produksjon av suvenirer.

Det kan hevdes at kostnadene for titannitridplettering i produksjon er mye lavere enn i andre bransjer der gullplettering er nødvendig. For eksempel vil en kvadratmeter av et rustfritt stålplate med "forgylling" koste omtrent 2,5 tusen rubler. TiN-belegget anløper ikke og beskytter materialet mot rust. Levetiden til titannitridskallet er mye lengre. Denne tilkoblingen er motstandsdyktig mot temperaturer på 800 grader.

Konklusjon

Dekningen som utføres har mange funksjoner. Nitridbelegg brukes til fremstilling av integrerte kretsløp fordi dette materialet er både en leder og en isolator. Sprøyting gir overflaten en annen blomst, produktene er mer dekorative. Det er fargen gull, burgunder, grønt og blått, samt sølv og crimson. Alle er stabile, blekner ikke eller vaskes ut.