Potažení oceli nitridem titanu. Prášková technologie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

K pokrytí materiálů se v dnešní době používá celá řada různých technologií. Existují technologie vakuového potahování, elektron-protonové záření, vysokoteplotní fúze a mnoho dalších.

Potažení oceli nitridem titanu

V moderním světě jsou "pozlacené" ozdobné ozdoby a výrobky stále oblíbenější. V průmyslu se jedná o kalení (naprašování) nástrojů a dílů nitridem titanu. Tento chemický prvek má jak vnější dekorativní vzhled, tak cenné provozní vlastnosti - vysokou tvrdost, odolnost a chemickou inertnost. V průmyslu se povlakování nitridem titanu provádí:

1. Metoda vakuové depozice. Provádí se různými způsoby - depozice iontů, systém kondenzace plazmové fáze a naprašování v magnetronových instalacích: technologie PVD (Physical Vapor Deposition) nebo FOP.
2. Metoda chemické depozice z plynné fáze: CVD (Chemical Vapour Deposition) nebo technologie CVD.
3. Plazmový nástřik v mikrovlnných plazmových hořákech.
4. Technologie SHS (samově se šířící vysokoteplotní syntéza).

Povlékání oceli nitridem titanu depozičními metodami poskytuje výsledky dobré kvality, vyžaduje však technicky složité instalace (vakuum, paroplyn) v průmyslových podnicích. Kromě toho vyžaduje specifická zařízení, materiály a průmyslové plyny (např. dusík). V galvanovnách navíc vzniká toxický odpad.

Plazmové instalace. Proces

V instalacích plazmového typu se povlakování nitridem titanu provádí elektroplazmovými rozprašovači za použití hotových práškových surovin (nitrid titanu v práškové formě). Plazmatrony pro nástřik jsou poměrně jednoduché, proces tam probíhá bez vakua a speciálního plynného prostředí. Ale aby se snížila oxidace nitridu titanu kyslíkem, používá se k vytvoření plazmy argon. Má inertní vlastnosti. V mikrovlnném plazmovém hořáku se používá dusík. Tuto technologii práškového lakování lze použít v malých vybavených místnostech, jako jsou soukromé podniky.

Nevýhody metody plazmového stříkání

V instalacích plazmového typu má technologie povlakování nitridem titanu následující nevýhody:

• slabá přilnavost. Síla adheze povlaku je nižší než u metod PVD nebo CVD, nástřik má tendenci se usazovat;
• film pokrývající povrch je přísně nerovný;
• dekorativní vlastnosti takového filmu nízké kvality;
• odprašování po určitou dobu lze provést několikrát, takže výrobek je náchylný k opotřebení.

Je zřejmé, že pokud se povlakování nitridem titanu provádí v malých, špatně vybavených místnostech, má výsledek značné nevýhody. Tento nátěr se používá pouze pro dekorativní účely. Tato kvalita je například vyžadována při výrobě suvenýrů, nábytkového kování, šperků atd.

Požární technologie

Při vysokoteplotní syntéze se nitrid titanu potahuje v uzavřených reaktorech za použití ohřevu hotového produktu. V takových instalacích je povlak získán čistý a jednotný. Pevností, tvrdostí a žáruvzdorností předčí známé kompozitní materiály.

Zahřívání reaktoru na vysoké teploty nastává v důsledku exotermických procesů. V důsledku reakce několika chemických prvků vzniká část. Teplota dosahuje 4000 stupňů. Tímto způsobem můžete získat vynikající čistý nitrid, diborit titanu, křemíku a hliníku a další materiály s hotovými povlaky. Dodatečně lze provést proces povlékání nitridem titanu ve variantách vysokoteplotní práškové syntézy. V nových reaktorech SHS se jakýkoli materiál ukáže jako neobvyklý a nádherně dekorativní.

Výhody materiálů potažených nitridem titanu

Mezi ně patří:

• významná odolnost proti mechanickému poškození;
• různé barvy povlaku;
• funkční odolnost;
• udržitelnost inovativní výroby;
• pohodlí a snadné použití;
• se používá v mnoha oblastech výroby, od zdobení (zlacení) kostelních kupolí až po výrobu suvenýrů.

Lze tvrdit, že výrobní náklady na pokovování nitridem titanu jsou mnohem nižší než v jiných průmyslových odvětvích, kde je vyžadováno pokovování zlatem. Například jeden metr čtvereční plechu z nerezové oceli s "zlacením" bude stát přibližně 2,5 tisíc rublů. Povlak TiN nemaže a chrání materiál před korozí. Životnost pláště z nitridu titanu je mnohem delší. Toto spojení je odolné vůči teplotám 800 stupňů.

Závěr

Prováděné pokrytí má mnoho funkcí. Nitridový povlak se používá při výrobě integrovaných obvodů, protože tento materiál je vodičem i izolantem. Nástřik dodá povrchu jiný květ, výrobky jsou dekorativnější. Je to barva zlaté, vínové, zelené a modré, stejně jako stříbrná a karmínová Všechny jsou stabilní, nevyblednou ani se nevyperou.