Титан нитриді бар болат жабу. Ұнтақ технологиясы

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Біздің уақыттағы материалдарды қамту үшін әртүрлі технологиялардың тұтас спектрі қолданылады. Вакуумды жабу технологиялары, электрон-протонды сәулелену, жоғары температурадағы синтез және басқалары бар.

Титан нитридімен қапталған болат

Қазіргі әлемде «алтын жалатылған» сәндік әшекейлер мен бұйымдар күннен күнге танымал бола бастады. Өнеркәсіпте бұл құралдар мен бөлшектерді титан нитридімен шыңдау (шашу). Бұл химиялық элементтің сыртқы сәндік көрінісі де, құнды пайдалану қасиеттері де бар - жоғары қаттылық, төзімділік және химиялық инерттілік. Өнеркәсіпте титан нитридімен қаптау жүзеге асырылады:

1. Вакуумдық тұндыру әдісі. Ол әртүрлі тәсілдермен жүзеге асырылады - ионды тұндыру, плазмалық фазалық конденсация жүйесі және магнетрондық қондырғыларда шашырату: PVD (физикалық будың тұндыру) немесе FOP технологиясы.
2. Химиялық буды тұндыру әдісі: CVD (Химиялық бу тұндыру) немесе CVD технологиясы.
3. Микротолқынды плазмалық алауларда плазмалық бүрку.
4. SHS технологиясы (өздігінен таралатын жоғары температуралық синтез).

Шөгу әдістерімен болатты титан нитридімен қаптау жақсы сапалы нәтиже береді, бірақ өнеркәсіптік кәсіпорындарда техникалық күрделі қондырғыларды (вакуум, бу-газ) қажет етеді. Сонымен қатар, ол үшін нақты жабдық, материалдар және өнеркәсіптік газдар (мысалы, азот) қажет. Сонымен қатар, улы қалдықтар электропластикалық цехтарда пайда болады.

Плазма қондырғылары. Процесс

Плазма типті қондырғыларда титан нитридімен қаптау дайын ұнтақ шикізатын (ұнтақ түріндегі титан нитриді) пайдалана отырып, электроплазмалық бүріккіштермен жүзеге асырылады. Бүркуге арналған плазматрондар салыстырмалы түрде қарапайым, онда процесс вакуумсыз және арнайы газды ортасыз жүзеге асырылады. Бірақ титан нитридінің оттегімен тотығуын азайту үшін плазманы қалыптастыру үшін аргон қолданылады. Оның инертті қасиеттері бар. Азот микротолқынды плазмалық алауда қолданылады. Бұл ұнтақ бояу технологиясын жеке кәсіпорындар сияқты шағын жабдықталған бөлмелерде қолдануға болады.

Плазмалық бүрку әдісінің кемшіліктері

Плазма типті қондырғыларда титан нитридімен қаптау технологиясының келесі кемшіліктері бар:

• әлсіз адгезия. Қаптаманың адгезиясының беріктігі PVD немесе CVD әдістеріне қарағанда төмен, бүрку шөгуге бейім;
• бетті жабатын пленка біркелкі емес;
• мұндай сапасыз пленканың сәндік қасиеттері;
• белгілі бір уақыт аралығында шашырауды бірнеше рет жасауға болады, сондықтан өнім тозуға бейім болады.

Титан нитридімен қаптау шағын, нашар жабдықталған бөлмелерде жүргізілсе, нәтиже айтарлықтай кемшіліктерге ие болатыны анық. Бұл жабын тек сәндік мақсаттарда қолданылады. Мысалы, бұл сапа кәдесый бұйымдарын, жиһаз фитингтерін, зергерлік бұйымдарды және т.б. өндірісте қажет.

Өрт технологиясы

Жоғары температурадағы синтезде титан нитриді жабық реакторларда дайын өнімді қыздыру арқылы қапталады. Мұндай қондырғыларда жабын таза және біркелкі алынады. Ол беріктігі, қаттылығы және отқа төзімділігі бойынша белгілі композиттік материалдардан асып түседі.

Реакторды жоғары температураға дейін қыздыру экзотермиялық процестерге байланысты болады. Бірнеше химиялық элементтердің реакциясы нәтижесінде бөлік түзіледі. Температура 4000 градусқа жетеді. Осылайша сіз тамаша таза нитридті, титан диборитін, кремний мен алюминийді және дайын жабындары бар басқа материалдарды ала аласыз. Жоғары температуралы ұнтақ синтезінің нұсқаларында титан нитридімен қаптау процесі қосымша жүргізілуі мүмкін. Жаңа SHS реакторларында кез келген материал ерекше және әсем декоративті болып шығады.

Титан нитридімен қапталған материалдардың артықшылықтары

Оларға мыналар жатады:

• механикалық зақымға айтарлықтай төзімділік;
• жабын түстерінің алуан түрі;
• функционалдық төзімділік;
• инновациялық өндірістің тұрақтылығы;
• қолайлылық пен пайдаланудың қарапайымдылығы;
• өндірістің көптеген салаларында, шіркеу күмбездерін әшекейлеуден (алтындау) кәдесыйлар жасауға дейін қолданылады.

Өндірістегі титан нитридімен қаптау құны алтын жалатуды қажет ететін басқа салаларға қарағанда әлдеқайда төмен деп айтуға болады. Мысалы, «алтын жалатылған» тот баспайтын болаттан жасалған парақтың бір шаршы метрі шамамен 2,5 мың рубльді құрайды. TiN жабыны дақ түсірмейді және материалды тоттан қорғайды. Титан нитриді қабығының қызмет ету мерзімі әлдеқайда ұзағырақ. Бұл қосылым 800 градус температураға төзімді.

Қорытынды

Орындалып жатқан қамтудың көптеген мүмкіндіктері бар. Нитридті жабын интегралды схемаларды өндіруде қолданылады, өйткені бұл материал бір мезгілде өткізгіш және оқшаулағыш болып табылады. Бүрку бетіне басқа гүл береді, бұйымдар сәндік болады. Бұл алтын, бургундия, жасыл және көк, сондай-ақ күміс және қызыл қызыл түсті Олардың барлығы тұрақты, өшпейді және шайылып кетпейді.