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。氮化鈦生物兼容性高，可以應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)和口腔醫(yī)學(xué)方面。江蘇加硬氮化鈦檢測

涂層硬質(zhì)合金刀具給金屬加工業(yè)帶來了巨大的影響,涂層高速鋼鉆頭的發(fā)展顯然是一個自然的結(jié)果。在1980年芝加哥展覽會上至少在兩個展臺上展出了氮化鈦涂層高速鋼齒輪滾刀,但目前尚無商品供應(yīng)。涂層高速鋼滾刀的性能已在幾個實驗室作了試驗。取得成功的關(guān)鍵在于要同時解決這樣一些問題,例如涂層的附著強(qiáng)度、涂層在大多數(shù)形狀頗為復(fù)雜的高速鋼刀具的整個表面上涂復(fù)的均勻性以及涂復(fù)過程中如何保持刀具原熱處理狀態(tài),采用了物物理相沉積法,其溫度較低,不影響鋼的硬度。涂復(fù)后的刀具,涂層厚度均勻,且不產(chǎn)生積屑瘤。涂層材料滲入了高速鋼表層,其厚度隨刀具尺寸大小而變。通常只有幾微米。涂層鉆頭的成本比無涂層的同類鉆頭貴一倍,但在很多場合下,涂層鉆頭的使用壽命增加2-3倍。天津氮化鈦19. 氮化鈦(TiN)具有典型的NaCl型結(jié)構(gòu)，屬面心立方點(diǎn)陣，晶格常數(shù)a=0.4241nm。

采用物物理相沉積法(PVD)在45鋼基體表面沉積了TiN和TiAlN涂層.用3種載荷在摩擦磨損試驗機(jī)上分別對45鋼、TiN和TiAlN涂層進(jìn)行了摩擦試驗,用5種載荷分別對3種試樣進(jìn)行了磨損試驗,用表面輪廓檢測儀檢測了3種試樣的體積磨損,用劃痕儀測量了涂層的臨界載荷.研究結(jié)果表明:隨著載荷的增大,TiAlN和TiN涂層的摩擦系數(shù)有較大的下降趨勢,TiAlN、TiN有降低摩擦系數(shù)的作用,其中TiN的效果更好.45鋼、TiN與TiAlN的磨損量都會隨載荷的增大而增大.TiN、TiAlN涂層比45鋼有較明顯的耐磨損的能力,TiAlN涂層比TiN涂層的抗磨損能力更強(qiáng).45鋼的比磨損率趨近于線性變化,TiAlN、TiN涂層的比磨損率趨近于非線性變化.TiN涂層的臨界載荷高于TiAlN涂層的臨界載荷.

TiN薄膜無毒、質(zhì)輕、強(qiáng)度高且具有優(yōu)良的生物相容性，因此它是非常理想的醫(yī)用金屬材料，可用作植入人體的植入物和手術(shù)器械等閻。此外，氮化鈦薄膜還能作為其他優(yōu)良生物相溶性薄膜的增強(qiáng)薄膜。國外的Nelea等人通過鍍制TiN薄膜中間層大幅度提高了醫(yī)用常用材料羥磷灰石薄膜(HA)的機(jī)械性能和附著力。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(diǎn)、高磨損抵抗力，優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)，因此可以在提高飛機(jī)和航天器的發(fā)動機(jī)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。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。

利用常壓化學(xué)氣相沉積法(APCVD)以四氯化鈦(TiCl4)和氨氣(NH3)作為反應(yīng)物在玻璃基板上沉積制備了氮化鈦(TiN)薄膜.分別用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、四探針電阻儀和分光光度計等對TiN薄膜的結(jié)晶性能、微觀結(jié)構(gòu)、表面形貌和光學(xué)、電學(xué)性能進(jìn)行了分析.結(jié)果表明,制備的TiN薄膜厚度為500nm,具有NaCl型面心立方結(jié)構(gòu)并表現(xiàn)出(200)晶面的擇優(yōu)取向,薄膜的晶粒大小分布均勻.在可見光區(qū)的透射率達(dá)到60%,反射率小于10%.在近紅外光區(qū)的反射率達(dá)到80%。氮化鈦是一種優(yōu)良的結(jié)構(gòu)材料。在軸承和密封環(huán)領(lǐng)域也多用氮化鈦合金凸顯了氮化鈦優(yōu)異的應(yīng)用效果。無錫醫(yī)療器械氮化鈦功能

我國對氮化鈦涂層刀具的使用起步較晚，但已有不少廠家開始推廣使用，經(jīng)濟(jì)效益極為可觀。江蘇加硬氮化鈦檢測

50. 現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展要求切削刀具在越來越高的速度下運(yùn)行，高速切削產(chǎn)生的摩擦熱使切削刀具刃部處于高溫狀態(tài)，因此對于切削刀具的紅硬性及其他綜合性能提出更高的要求方能實現(xiàn)刀具使用的高壽命。除了使用性能更好的整體材料來制作切削刀具外，作為表面熱處理技術(shù)的一個重要分支的PVD涂層技術(shù)已經(jīng)是現(xiàn)代刀具不可缺少的應(yīng)用技術(shù)，由于能成倍得提高刀具壽命而被譽(yù)為高速鋼刀具的一次進(jìn)步。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。江蘇加硬氮化鈦檢測

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