Teräksen pinnoitus titaaninitridillä. Jauhetekniikka

Sisällysluettelo:

Teräksen pinnoitus titaaninitridillä. Jauhetekniikka
Teräksen pinnoitus titaaninitridillä. Jauhetekniikka

Video: Teräksen pinnoitus titaaninitridillä. Jauhetekniikka

Video: Teräksen pinnoitus titaaninitridillä. Jauhetekniikka
Video: MONSIEUR CUISINE CONNECT универсальная ручка съемный 2024, Huhtikuu
Anonim

Meidän aikamme materiaalien peittämiseen käytetään useita erilaisia tekniikoita. On olemassa tyhjiöpinnoitustekniikoita, elektroni-protonisäteilyä, korkean lämpötilan fuusiota ja monia muita.

Teräksen pinnoitus titaaninitridillä

Nykyaikaisessa maailmassa "kullatut" koriste-koristeet ja -tuotteet ovat tulossa yhä suositumpia. Teollisuudessa tämä on työkalujen ja osien karkaisua (sputterointia) titaaninitridillä. Tällä kemiallisella elementillä on sekä ulkoinen koristeellinen ulkonäkö että arvokkaita käyttöominaisuuksia - korkea kovuus, kestävyys ja kemiallinen inertisyys. Teollisuudessa titaaninitridipinnoitus suoritetaan:

  1. Tyhjiöpinnoitusmenetelmä. Se toteutetaan eri tavoin - ionipinnoituksella, plasmafaasikondensaatiojärjestelmällä ja sputteroinnilla magnetroniasennuksissa: PVD (Physical Vapor Deposition) tai FOP-tekniikka.
  2. Kemiallinen höyrypinnoitusmenetelmä: CVD (Chemical Vapor Deposition) tai CVD-tekniikka.
  3. Plasmasuihkutus mikroa altouunissa plasmapolttimissa.
  4. SHS-tekniikka (itse etenevä korkean lämpötilan synteesi).

Teräksen pinnoitus titaaninitridillä saostusmenetelmillä antaa laadukkaita tuloksia, mutta vaatii teknisesti monimutkaisia asennuksia (tyhjiö, höyry-kaasu) teollisuusyrityksissä. Lisäksi se vaatii erityisiä laitteita, materiaaleja ja teollisuuskaasuja (esim. typpeä). Lisäksi galvanoinnissa syntyy myrkyllistä jätettä.

kulumissuojaksi
kulumissuojaksi

Plasmaasennukset. Prosessi

Plasmatyyppisissä asennuksissa titaaninitridipinnoitus suoritetaan sähköplasmasumuttimilla käyttäen valmiita jauheraaka-aineita (titaaninitridi jauheena). Plasmatronit ruiskutukseen ovat suhteellisen yksinkertaisia, prosessi suoritetaan siellä ilman tyhjiötä ja erityistä kaasumaista ympäristöä. Mutta titaaninitridin hapettumisen vähentämiseksi hapen vaikutuksesta, argonia käytetään plasman muodostamiseen. Sillä on inerttejä ominaisuuksia. Mikroa altoplasmapolttimessa käytetään typpeä. Tätä jauhemaalaustekniikkaa voidaan käyttää pienissä varustetuissa huoneissa, kuten yksityisissä yrityksissä.

Hopeinen titaaninitridipinnoite
Hopeinen titaaninitridipinnoite

Plasaruiskutusmenetelmän haitat

Plasmatyyppisissä asennuksissa titaaninitridipinnoitustekniikalla on seuraavat haitat:

  • heikko tarttuvuus. Pinnoitteen adheesiolujuus on huonompi kuin PVD- tai CVD-menetelmissä, ruiskutus pyrkii laskeutumaan;
  • pinnan peittävä kalvo on ehdottomasti epätasainen;
  • tällaisen huonolaatuisen kalvon koristeelliset ominaisuudet;
  • roiskutus tietyn ajanjakson aikana voidaan tehdä useita kertoja, joten tuote on altis kulumiselle.

Jos titaaninitridipinnoitus suoritetaan pienissä, huonosti varustetuissa tiloissa, tuloksella on luonnollisesti merkittäviä haittoja. Tätä pinnoitetta käytetään vain koristetarkoituksiin. Tätä laatua vaaditaan esimerkiksi matkamuistotuotteiden, huonekalujen varusteiden, korujen jne. valmistuksessa.

Työkalujen pinnoitus titaaninitridillä
Työkalujen pinnoitus titaaninitridillä

Palotekniikka

Korkeassa lämpötilassa tapahtuvassa synteesissä titaaninitridi pinnoitetaan suljetuissa reaktoreissa käyttämällä valmiin tuotteen lämmitystä. Tällaisissa asennuksissa pinnoite saadaan puhtaaksi ja tasaiseksi. Se ylittää tunnetut komposiittimateriaalit lujuuden, kovuuden ja tulenkestävyyden suhteen.

Reaktorin kuumentaminen korkeisiin lämpötiloihin johtuu eksotermisistä prosesseista. Useiden kemiallisten alkuaineiden reaktion seurauksena muodostuu osa. Lämpötila saavuttaa 4000 astetta. Näin saat erinomaista puhdasta nitridiä, titaanin diboriittia, piitä ja alumiinia sekä muita materiaaleja valmiilla pinnoitteilla. Päällystysprosessi titaaninitridillä korkean lämpötilan jauhesynteesin muunnelmissa voidaan suorittaa lisäksi. Uusissa SHS-reaktoreissa mikä tahansa materiaali osoittautuu epätavalliseksi ja upean koristeelliseksi.

Kupu titaaninitridipinnoite
Kupu titaaninitridipinnoite

Titaaninitridillä päällystettyjen materiaalien edut

Näitä ovat:

  • merkittävä mekaanisten vaurioiden kestävyys;
  • erilaisia pinnoitevärejä;
  • toiminnallinen kestävyys;
  • innovatiivisen tuotannon kestävyys;
  • mukavuus ja helppokäyttöisyys;
  • käytetään monilla tuotantoalueilla kirkkokupolien koristeluista (kullatamisesta) matkamuistojen valmistukseen.

Voidaan väittää, että titaaninitridipinnoituksen kustannukset tuotannossa ovat paljon alhaisemmat kuin muilla teollisuudenaloilla, joilla kultapinnoitusta vaaditaan. Esimerkiksi yksi neliömetri ruostumatonta teräslevyä "kullauksella" maksaa noin 2,5 tuhatta ruplaa. TiN-pinnoite ei tummu ja suojaa materiaalia ruosteelta. Titaaninitridikuoren käyttöikä on paljon pidempi. Tämä liitäntä kestää 800 asteen lämpötiloja.

Kirkkokupolien titaaninitridipinnoite
Kirkkokupolien titaaninitridipinnoite

Johtopäätös

Suoritettavassa peitossa on monia ominaisuuksia. Nitridipinnoitetta käytetään integroitujen piirien valmistuksessa, koska tämä materiaali on sekä johdin että eriste. Ruiskuttamalla pinta saa erilaisen kukan, tuotteet ovat koristeellisempia. Sen väri on kultaa, viininpunaista, vihreää ja sinistä sekä hopeaa ja purppuraa. Kaikki ne ovat vakaita, eivät haalistu tai pese pois.

Suositeltava: