Prevleka jekla s titanovim nitridom. Tehnologija prahu

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Za pokrivanje materialov v našem času se uporablja cela vrsta različnih tehnologij. Obstajajo tehnologije vakuumskega premaza, elektronsko-protonsko sevanje, visokotemperaturna fuzija in številne druge.

Prevleka jekla s titanovim nitridom

V sodobnem svetu postajajo vse bolj priljubljeni »pozlačeni« okrasni okraski in izdelki. V industriji je to utrjevanje (škropljenje) orodij in delov s titanovim nitridom. Ta kemični element ima tako zunanji dekorativni videz kot dragocene operativne lastnosti - visoko trdoto, odpornost in kemično inertnost. V industriji se izvaja prevleka iz titanovega nitrida:

1. Vakumska metoda nanašanja. Izvaja se na različne načine - ionsko nanašanje, plazemski fazni kondenzacijski sistem in brizganje v magnetronskih napravah: PVD (Physical Vapor Deposition) ali FOP tehnologija.
2. Chemical Vapor Deposition Method: CVD (Chemical Vapor Deposition) ali CVD tehnologija.
3. Plazemsko brizganje v mikrovalovnih plazemskih gorilnikih.
4. Tehnologija SHS (samorazširljiva visokotemperaturna sinteza).

Prevleka jekla s titanovim nitridom z metodami nanašanja daje kakovostne rezultate, vendar zahteva tehnično zapletene inštalacije (vakuum, paro-plin) v industrijskih podjetjih. Poleg tega zahteva posebno opremo, materiale in industrijske pline (npr. dušik). Poleg tega v galvanskih trgovinah nastajajo strupeni odpadki.

Plazma instalacije. Proces

V plazemskih napravah se nanašanje titanovega nitrida izvaja z elektroplazemskimi razpršilci z uporabo že pripravljenih surovin v prahu (titanov nitrid v obliki prahu). Plazmatroni za brizganje so razmeroma preprosti, tam se postopek izvaja brez vakuuma in posebnega plinastega okolja. Toda za zmanjšanje oksidacije titanovega nitrida s kisikom se argon uporablja za tvorbo plazme. Ima inertne lastnosti. Dušik se uporablja v mikrovalovni plazemski gorilnici. Ta tehnologija prašnega lakiranja se lahko uporablja v majhnih opremljenih prostorih, kot so zasebna podjetja.

Pomanjkljivosti metode plazemskega brizganja

Pri plazemskih napravah ima tehnologija prevleke titanovega nitrida naslednje pomanjkljivosti:

• šibak oprijem. Trdnost oprijema premaza je slabša od metod PVD ali CVD, škropljenje se ponavadi usede;
• film, ki pokriva površino, je strogo neenakomeren;
• okrasne lastnosti takega filma slabe kakovosti;
• razprševanje v določenem časovnem obdobju se lahko izvede večkrat, zato je izdelek nagnjen k obrabi.

Očitno, če se prevleka iz titanovega nitrida izvaja v majhnih, slabo opremljenih prostorih, ima rezultat pomembne pomanjkljivosti. Ta premaz se uporablja samo za dekorativne namene. Ta kakovost se na primer zahteva pri proizvodnji spominkov, pohištvene opreme, nakita itd.

Požarna tehnika

Pri visokotemperaturni sintezi se titanov nitrid prevleče v zaprtih reaktorjih s segrevanjem končnega izdelka. Pri takšnih instalacijah je premaz čist in enakomeren. Po trdnosti, trdoti in ognjevzdržnosti presega znane kompozitne materiale.

Segrevanje reaktorja na visoke temperature nastane zaradi eksotermnih procesov. Kot rezultat reakcije več kemičnih elementov nastane del. Temperatura doseže 4000 stopinj. Tako lahko dobite odličen čisti nitrid, diborit titana, silicija in aluminija ter druge materiale s končnimi premazi. Dodatno se lahko izvede postopek prevleke s titanovim nitridom v variantah visokotemperaturne sinteze prahu. V novih reaktorjih SHS se vsak material izkaže za nenavaden in izvrstno dekorativen.

Prednosti materialov, prevlečenih s titanovim nitridom

Ti vključujejo:

• znatna odpornost na mehanske poškodbe;
• različne barve premaza;
• funkcionalna vzdržljivost;
• trajnost inovativne proizvodnje;
• priročnost in enostavna uporaba;
• se uporablja na številnih področjih proizvodnje, od dekoracije (pozlate) cerkvenih kupol do izdelave spominkov.

Lahko trdimo, da so stroški prevleke titanovega nitrida v proizvodnji veliko nižji kot v drugih panogah, kjer se zahteva pozlačenje. Na primer, en kvadratni meter pločevine iz nerjavečega jekla z "pozlato" bo stal približno 2,5 tisoč rubljev. TiN prevleka ne rjavi in ščiti material pred rjo. Življenjska doba lupine iz titanovega nitrida je veliko daljša. Ta povezava je odporna na temperature 800 stopinj.

Sklep

Pokritost, ki se izvaja, ima veliko funkcij. Nitridna prevleka se uporablja pri izdelavi integriranih vezij, ker je ta material hkrati prevodnik in izolator. Škropljenje daje površini drugačno rožo, izdelki so bolj dekorativni. Je barve zlate, bordo, zelene in modre, pa tudi srebrne in škrlatne. Vse so stabilne, ne zbledijo ali se izpirajo.