Χάλυβας επικάλυψης με νιτρίδιο τιτανίου. Τεχνολογία πούδρας

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Για την κάλυψη υλικών στην εποχή μας, χρησιμοποιείται μια ολόκληρη σειρά διαφορετικών τεχνολογιών. Υπάρχουν τεχνολογίες επίστρωσης κενού, ακτινοβολία ηλεκτρονίων-πρωτονίων, σύντηξη σε υψηλή θερμοκρασία και πολλές άλλες.

Χάλυβας επίστρωσης με νιτρίδιο τιτανίου

Στον σύγχρονο κόσμο, τα «επιχρυσωμένα» διακοσμητικά στολίδια και προϊόντα γίνονται όλο και πιο δημοφιλή. Στη βιομηχανία, πρόκειται για σκλήρυνση (σκλήρυνση) εργαλείων και εξαρτημάτων με νιτρίδιο τιτανίου. Αυτό το χημικό στοιχείο έχει τόσο εξωτερική διακοσμητική εμφάνιση όσο και πολύτιμες λειτουργικές ιδιότητες - υψηλή σκληρότητα, αντοχή και χημική αδράνεια. Στη βιομηχανία, η επίστρωση νιτριδίου τιτανίου πραγματοποιείται:

1. Μέθοδος εναπόθεσης κενού. Εφαρμόζεται με διάφορους τρόπους - εναπόθεση ιόντων, σύστημα συμπύκνωσης φάσης πλάσματος και ψεκασμός σε εγκαταστάσεις μαγνητρόν: PVD (Φυσική Εναπόθεση ατμού) ή τεχνολογία FOP.
2. Μέθοδος εναπόθεσης χημικών ατμών: CVD (Chemical Vapor Deposition) ή τεχνολογία CVD.
3. Ψεκασμός πλάσματος σε φακούς πλάσματος μικροκυμάτων.
4. Τεχνολογία SHS (αυτοδιαδιδόμενη σύνθεση υψηλής θερμοκρασίας).

Η επίστρωση χάλυβα με νιτρίδιο τιτανίου με μεθόδους εναπόθεσης δίνει αποτελέσματα καλής ποιότητας, αλλά απαιτεί τεχνικά πολύπλοκες εγκαταστάσεις (κενό, ατμός-αέριο) σε βιομηχανικές επιχειρήσεις. Επιπλέον, απαιτεί ειδικό εξοπλισμό, υλικά και βιομηχανικά αέρια (π.χ. άζωτο). Επιπλέον, παράγονται τοξικά απόβλητα σε καταστήματα ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης.

Εγκαταστάσεις πλάσματος. Διαδικασία

Σε εγκαταστάσεις τύπου πλάσματος, η επίστρωση νιτριδίου τιτανίου πραγματοποιείται με ψεκαστήρες ηλεκτροπλάσματος χρησιμοποιώντας έτοιμες πρώτες ύλες σκόνης (νιτρίδιο τιτανίου σε μορφή σκόνης). Τα Plasmatron για ψεκασμό είναι σχετικά απλά, η διαδικασία πραγματοποιείται εκεί χωρίς κενό και ειδικό αέριο περιβάλλον. Αλλά για να μειωθεί η οξείδωση του νιτριδίου του τιτανίου από το οξυγόνο, το αργό χρησιμοποιείται για να σχηματίσει ένα πλάσμα. Έχει αδρανείς ιδιότητες. Το άζωτο χρησιμοποιείται στον φακό πλάσματος μικροκυμάτων. Αυτή η τεχνολογία βαφής πούδρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μικρά εξοπλισμένα δωμάτια, όπως ιδιωτικές επιχειρήσεις.

Μειονεκτήματα της μεθόδου ψεκασμού πλάσματος

Σε εγκαταστάσεις τύπου πλάσματος, η τεχνολογία επίστρωσης νιτριδίου τιτανίου έχει τα ακόλουθα μειονεκτήματα:

• ασθενής πρόσφυση. Η αντοχή πρόσφυσης της επίστρωσης είναι κατώτερη από τις μεθόδους PVD ή CVD, ο ψεκασμός τείνει να καθιζάνει·
• ταινία που καλύπτει την επιφάνεια είναι αυστηρά ανώμαλη;
• διακοσμητικές ιδιότητες μιας τέτοιας ταινίας κακής ποιότητας;
• το ψεκασμό για μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο μπορεί να γίνει πολλές φορές, έτσι το προϊόν είναι επιρρεπές στη φθορά.

Προφανώς, εάν η επίστρωση νιτριδίου τιτανίου πραγματοποιείται σε μικρούς, κακώς εξοπλισμένους χώρους, το αποτέλεσμα έχει σημαντικά μειονεκτήματα. Αυτή η επίστρωση χρησιμοποιείται μόνο για διακοσμητικούς σκοπούς. Για παράδειγμα, αυτή η ποιότητα απαιτείται στην παραγωγή αναμνηστικών προϊόντων, εξαρτημάτων επίπλων, κοσμημάτων κ.λπ.

Τεχνολογία πυρκαγιάς

Σε σύνθεση σε υψηλή θερμοκρασία, το νιτρίδιο του τιτανίου επικαλύπτεται σε κλειστούς αντιδραστήρες με θέρμανση του τελικού προϊόντος. Σε τέτοιες εγκαταστάσεις, η επίστρωση αποκτάται καθαρή και ομοιόμορφη. Ξεπερνά τα γνωστά σύνθετα υλικά σε αντοχή, σκληρότητα και ανθεκτικότητα.

Η θέρμανση του αντιδραστήρα σε υψηλές θερμοκρασίες συμβαίνει λόγω εξώθερμων διεργασιών. Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης πολλών χημικών στοιχείων, σχηματίζεται ένα τμήμα. Η θερμοκρασία φτάνει τους 4000 βαθμούς. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να αποκτήσετε εξαιρετικό καθαρό νιτρίδιο, διβορίτη τιτανίου, πυρίτιο και αλουμίνιο και άλλα υλικά με τελειωμένες επικαλύψεις. Η διαδικασία επικάλυψης με νιτρίδιο τιτανίου στις παραλλαγές σύνθεσης σκόνης υψηλής θερμοκρασίας μπορεί να πραγματοποιηθεί επιπρόσθετα. Στους νέους αντιδραστήρες SHS, οποιοδήποτε υλικό αποδεικνύεται ασυνήθιστο και εξαιρετικά διακοσμητικό.

Πλεονεκτήματα των υλικών επικαλυμμένων με νιτρίδιο τιτανίου

Αυτά περιλαμβάνουν:

• σημαντική αντοχή σε μηχανικές βλάβες,
• ποικιλία χρωμάτων επίστρωσης;
• λειτουργική ανθεκτικότητα;
• αειφορία της καινοτόμου παραγωγής;
• ευκολία και ευκολία χρήσης;
• Το χρησιμοποιείται σε πολλούς τομείς παραγωγής, από τη διακόσμηση (χρύσωση) θόλων εκκλησιών μέχρι την παραγωγή αναμνηστικών.

Μπορεί να υποστηριχθεί ότι το κόστος της επιμετάλλωσης με νιτρίδιο του τιτανίου στην παραγωγή είναι πολύ χαμηλότερο από ό,τι σε άλλες βιομηχανίες όπου απαιτείται επιχρύσωση. Για παράδειγμα, ένα τετραγωνικό μέτρο φύλλου από ανοξείδωτο χάλυβα με "επιχρύσωση" θα κοστίσει περίπου 2,5 χιλιάδες ρούβλια. Η επίστρωση TiN δεν αμαυρώνει και προστατεύει το υλικό από τη σκουριά. Η διάρκεια ζωής του κελύφους νιτριδίου τιτανίου είναι πολύ μεγαλύτερη. Αυτή η σύνδεση είναι ανθεκτική σε θερμοκρασίες 800 βαθμών.

Συμπέρασμα

Η κάλυψη που πραγματοποιείται έχει πολλά χαρακτηριστικά. Η επίστρωση νιτριδίου χρησιμοποιείται στην κατασκευή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων επειδή αυτό το υλικό είναι ταυτόχρονα αγωγός και μονωτής. Ο ψεκασμός δίνει στην επιφάνεια ένα διαφορετικό λουλούδι, τα προϊόντα είναι πιο διακοσμητικά. Είναι το χρώμα του χρυσού, του μπορντώ, του πράσινου και του μπλε, καθώς και του ασημί και του βυσσινί Όλα είναι σταθερά, δεν ξεθωριάζουν και δεν ξεπλένονται.