表面涂層技術(shù)已成為提高材料抗疲勞和抗磨損性能的重要手段。許多零部件,例如刀具、齒輪和軸承等,通過表面涂層,改善接觸性能。但由于涂層制造過程中不可避免的缺陷以及涂層基體之間彈性參數(shù)不連續(xù)性,在接觸應(yīng)力作用下涂層結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生裂紋,隨著裂紋的擴展,引起涂層的剝落而造成零件的失效。為滿足涂層結(jié)構(gòu)在工程應(yīng)用中的可靠性要求,需要研究在摩擦接觸條件下涂層結(jié)構(gòu)的失效機理。本文主要完成了以下工作:1利用等離子輔助化學(xué)氣相沉積技術(shù)制備厚度為10μm的氮化鈦涂層,其基體為高速鋼。利用顯微硬度儀測量得到涂層的硬度約為2000HV4000HV,利用納米壓痕儀測量得到涂層的彈性模量和斷裂韌度分別為590GPa和3.30MPa·1/2m。劃痕法本質(zhì)上屬于摩擦接觸問題,可通過掃描電鏡對涂層劃痕表面進(jìn)行觀察與分析,結(jié)果表明在涂層表面產(chǎn)生了平均間距約為5.1μm弧形裂紋,同時測得涂層表面的摩擦系數(shù)約為0.25。國際上代金裝飾技術(shù)發(fā)展相當(dāng)快氮化鈦在這方面的應(yīng)用具有十分廣闊的前景。青島注塑模具氮化鈦

TiN 薄膜用于高溫大氣穩(wěn)定太陽能吸收層的研究開始于1984年，較好近(Ti，A1)N 涂層也被建議應(yīng)用于太陽能選擇吸收層和太陽能控制窗口，這主要是因為(Ti，AI)N 涂層耐高溫的特點。關(guān)于TiN和TiA1N 涂層在太陽能領(lǐng)域的應(yīng)用。目前仍處在嘗試和探索之中。

用TiN 薄膜涂覆在IF—MS2上?？梢蕴岣叨f化硫潤滑劑的耐磨性。用TIN 薄膜涂覆在IF—MS2上，因為它具有的高硬度、高熔點、高磨損抵抗力，優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性等特點，因此可以在提高飛機和航天器的發(fā)動機等零件的潤滑性能的同時，又可以保證航天零件的耐高溫和耐摩擦性能。 鎮(zhèn)江加硬氮化鈦功能TiN涂層已被廣泛應(yīng)用于航空、工模具、電子等加工領(lǐng)域，并且在刀具、模具等方面有力推動了制造業(yè)的發(fā)展。

采用電弧離子鍍技術(shù)在氧化鋁基復(fù)合陶瓷材料表面沉積了TiN涂層,使用掃描電子顯微鏡、X射線衍射、二次離子質(zhì)譜分析了沉積偏壓對涂層質(zhì)量的影響．結(jié)果表明:隨著沉積偏壓的提高,涂層質(zhì)量變好;偏壓為300V時沉積的涂層表面光滑平整,內(nèi)部無明顯的宏觀缺陷;TiN涂層為立方NaCl結(jié)構(gòu),并且呈現(xiàn)出明顯的(220)擇優(yōu)取向;涂層與基體結(jié)合緊密,相互之間有明顯的元素擴散,有利于提高界面的結(jié)合強度。3Cr2W8V基體離子鍍TiN涂層的滑動磨損特性。分析了涂層的磨損機理。結(jié)果表明:TiN涂層的耐磨性明顯高于3Cr2W8V基體。涂層的主要磨損機制為磨粒磨損和疲勞剝落。其次為摩擦性能，當(dāng)試驗載荷從490N到980N時,涂層的磨損率上升,而從980N上升到1470N時,各涂層的磨損率下降,其原因是磨損機制發(fā)生了變化,前者以磨粒損為主,氧化磨損為輔;而后者以氧化磨損為主。

氮化鈦具有耐腐蝕性強、抗氧化性好、化學(xué)穩(wěn)定性高以及電導(dǎo)性好等優(yōu)點。本文以陽極氧化法制得的納米TiO2薄膜、多孔結(jié)構(gòu)和納米管材料為前驅(qū)體,通過氨氣高溫還原氮化法制得了納米氮化鈦薄膜、多孔結(jié)構(gòu)和納米管材料。XRD和EDS分析結(jié)果表明,三種納米結(jié)構(gòu)氮化鈦的化學(xué)組分均只含Ti、N兩種元素,且前驅(qū)體TiO2已經(jīng)被完全轉(zhuǎn)化為氮化鈦,主要以TiN相和Ti2N相存在。SEM結(jié)果表明,高溫氮化得到的三種納米結(jié)構(gòu)氮化鈦仍保持了前驅(qū)體的微觀結(jié)構(gòu),氮化鈦多孔結(jié)構(gòu)和納米管均具有有序陣列特征,納米管管徑和孔道直徑均小于100nm,TiN薄膜表面具有很多大小不均的突起顆粒。四探針法測試得到三種納米氮化鈦的電阻率約為5.0×l0-7?·m,顯示了很好的電子導(dǎo)電性。恒電位階躍測試得到氮化鈦納米管的真實表面積為1591.2cm2,多孔結(jié)構(gòu)為366.3cm2,薄膜為125.8cm2。采用線性伏安曲線和Tafel曲線研究了制備得到的三種納米結(jié)構(gòu)氮化鈦電極在硫酸溶液中的電化學(xué)析氫性能。研究表明,雖然三種TiO2前驅(qū)體具有較大的比表面積,但由于其導(dǎo)電性較差,導(dǎo)致析氫過電位高,而形成氮化物后則能顯著提高其析氫能力。氮化鈦納米管電極真實表面積比較大,且高度有序的納米管陣列結(jié)構(gòu),具有比氮化鈦薄膜和多孔結(jié)構(gòu)更好的析氫電催化活性。TiN是非化學(xué)計量化合物穩(wěn)定的組成范圍為TiN0.37- TiN1.16，氮含量可在一定范圍內(nèi)變化不引起TiN結(jié)構(gòu)的變化。

薄膜材料簡介制造業(yè)中高速切削和干式切削等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展對刀具提出了較高的要求，作為刀具涂層的薄膜材料Ti N不僅要具有較高的硬度，而且要具有優(yōu)良的耐磨性、耐熱性、韌性和良好的化學(xué)穩(wěn)定性等。硬質(zhì)薄膜表面涂層可以實現(xiàn)上述要求。硬質(zhì)薄膜表面涂層通常指為提高構(gòu)件表面耐磨性、耐腐蝕性、耐高溫性而涂覆于構(gòu)件表面的膜層，厚度為幾納米到幾十微米，材料通常是一些由過渡族金屬與非金屬構(gòu)成的金屬間化合物等。這些化合物一般由金屬鍵、共價鍵、離子鍵，以及離子鍵和金屬鍵的混合鍵鍵合，具有熔點高、硬度大的特征，通常還具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性?；谝陨咸卣骱蛢?yōu)點，硬質(zhì)薄膜表面涂層已被廣泛應(yīng)用于航空、工模具、電子等加工領(lǐng)域，并且在刀具、模具等方面有力推動了制造業(yè)的發(fā)展。氮化鈦是第一種產(chǎn)業(yè)化并被廣泛應(yīng)用的硬質(zhì)薄膜材料。氮化鈦薄膜具有硬度高、耐磨、耐熱、耐腐蝕等特性[1]，為面心立方晶體結(jié)構(gòu)，由金屬鍵、共價鍵和離子鍵混合而成，同時具有金屬晶體和共價晶體的特性。氮化鈦涂層具有令人滿意的金黃色，作為代金裝飾材料具有很好的仿金、裝飾價值并有防腐、延長工藝品的壽命。北京涂層氮化鈦服務(wù)電話

TiN有著誘人的金黃色、熔點高、硬度大、化學(xué)穩(wěn)定性好、與金屬的潤濕小的結(jié)構(gòu)材料、并具有導(dǎo)電性和超導(dǎo)性。青島注塑模具氮化鈦

明顯早應(yīng)用的刀具PVD涂層材料是TiN，是將靶材（金屬固體材料）轉(zhuǎn)換成電離狀態(tài)，在電場作用下金屬離子在工件表面與活化了的氮形成2～4μm厚的薄膜涂層，具有較高的硬度和耐磨性，抗氧化溫度在550～600℃；而進(jìn)入本世紀(jì)后，使用具有一定原子比的鈦鋁合金靶作為靶材， 通過磁控濺射法制得的TiAlN涂層正逐漸代替TiN涂層成為主流涂層，其最高工作溫度可達(dá)1 150℃，更好得滿足這種高速高溫切削的需要。其實質(zhì)是在切削刀具的表面沉積一層具有致密結(jié)構(gòu)、高硬度、熱穩(wěn)定性、耐磨性和抗氧化性良好的硬質(zhì)薄膜。青島注塑模具氮化鈦

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