Stahl mit Titannitrid beschichten. Pulvertechnologie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Zur Bespannung von Materialien wird in unserer Zeit eine ganze Reihe unterschiedlicher Technologien eingesetzt. Es gibt Vakuumbeschichtungstechnologien, Elektron-Protonen-Strahlung, Hochtemperaturfusion und viele andere.

Stahl mit Titannitrid beschichten

In der modernen Welt werden "vergoldete" dekorative Ornamente und Produkte immer beliebter. In der Industrie ist dies das Härten (Sputtern) von Werkzeugen und Teilen mit Titannitrid. Dieses chemische Element hat sowohl ein äußeres dekoratives Aussehen als auch wertvolle Betriebseigenschaften - hohe Härte, Beständigkeit und chemische Trägheit. In der Industrie wird eine Titannitridbeschichtung durchgeführt:

1. Vakuumabscheidungsverfahren. Es wird auf verschiedene Arten implementiert - Ionenabscheidung, ein Plasmaphasen-Kondensationssystem und Sputtern in Magnetronanlagen: PVD (Physical Vapour Deposition) oder FOP-Technologie.
2. Chemical Vapour Deposition Method: CVD (Chemical Vapour Deposition) oder CVD-Technologie.
3. Plasmasprühen in Mikrowellen-Plasmabrennern.
4. SHS-Technologie (Self-Propagating High Temperature Synthesis).

Die Beschichtung von Stahl mit Titannitrid durch Abscheideverfahren liefert qualitativ gute Ergebnisse, erfordert aber technisch aufwendige Anlagen (Vakuum, Dampf-Gas) in Industriebetrieben. Darüber hinaus erfordert es spezielle Geräte, Materialien und Industriegase (z. B. Stickstoff). Außerdem fällt in Galvanikbetrieben Giftmüll an.

Plasmainstallationen. Verarbeiten

In Plasmaanlagen wird die Titannitridbeschichtung durch Elektroplasmasprühgeräte unter Verwendung von vorgefertigten Pulverrohstoffen (Titannitrid in Pulverform) durchgeführt. Plasmatrons zum Sprühen sind relativ einfach, der Prozess wird dort ohne Vakuum und eine spezielle gasförmige Umgebung durchgeführt. Aber um die Oxidation von Titannitrid durch Sauerstoff zu reduzieren, wird Argon verwendet, um ein Plasma zu bilden. Es hat inerte Eigenschaften. Stickstoff wird im Mikrowellen-Plasmabrenner verwendet. Diese Pulverbeschichtungstechnologie kann in kleinen ausgestatteten Räumen, wie z. B. Privatunternehmen, eingesetzt werden.

Nachteile des Plasmaspritzverfahrens

In Plasmaanlagen hat die Titannitrid-Beschichtungstechnologie folgende Nachteile:

• schwache Haftung. Die Haftfestigkeit der Beschichtung ist schlechter als bei PVD- oder CVD-Verfahren, das Sprühen neigt zum Absetzen;
• Film, der die Oberfläche bedeckt, ist streng uneben;
• dekorative Eigenschaften einer solchen Folie von schlechter Qualität;
• Sputtern über einen gewissen Zeitraum kann mehrfach erfolgen, daher ist das Produkt verschleißanfällig.

Wenn die Titannitrid-Beschichtung in kleinen, schlecht ausgestatteten Räumen durchgeführt wird, hat das Ergebnis natürlich erhebliche Nachteile. Diese Beschichtung dient nur dekorativen Zwecken. Diese Qualität wird beispielsweise bei der Herstellung von Souvenirprodukten, Möbelbeschlägen, Schmuck etc. benötigt.

Feuerwehrtechnik

Bei der Hochtemperatursynthese wird Titannitrid in geschlossenen Reaktoren unter Erwärmung des Endprodukts beschichtet. In solchen Anlagen wird die Beschichtung sauber und gleichmäßig erh alten. Es übertrifft bekannte Verbundwerkstoffe in Festigkeit, Härte und Feuerfestigkeit.

Das Aufheizen des Reaktors auf hohe Temperaturen erfolgt durch exotherme Prozesse. Durch die Reaktion mehrerer chemischer Elemente entsteht ein Teil. Die Temperatur erreicht 4000 Grad. Auf diese Weise erh alten Sie hervorragendes reines Nitrid, Diborit von Titan, Silizium und Aluminium und andere Materialien mit fertigen Beschichtungen. Der Prozess der Beschichtung mit Titannitrid in den Varianten der Hochtemperatur-Pulversynthese kann zusätzlich durchgeführt werden. In den neuen SHS-Reaktoren erweist sich jedes Material als außergewöhnlich und äußerst dekorativ.

Vorteile von Titannitrid-beschichteten Materialien

Dazu gehören:

• signifikanter Widerstand gegen mechanische Beschädigungen;
• Vielzahl von Beschichtungsfarben;
• Funktionsdauer;
• Nachh altigkeit innovativer Produktion;
• Bequemlichkeit und Benutzerfreundlichkeit;
• wird in vielen Produktionsbereichen eingesetzt, von der Dekoration (Vergoldung) von Kirchenkuppeln bis zur Herstellung von Souvenirs.

Es kann argumentiert werden, dass die Kosten für die Titannitridbeschichtung in der Produktion viel niedriger sind als in anderen Branchen, in denen eine Vergoldung erforderlich ist. Zum Beispiel kostet ein Quadratmeter Edelstahlblech mit "Vergoldung" ungefähr 2,5 Tausend Rubel. Die TiN-Beschichtung läuft nicht an und schützt das Material vor Rost. Die Lebensdauer der Titannitridschale ist viel länger. Diese Verbindung hält Temperaturen von 800 Grad stand.

Schlussfolgerung

Die durchgeführte Berichterstattung hat viele Funktionen. Die Nitridbeschichtung wird bei der Herstellung von integrierten Sch altkreisen verwendet, da dieses Material sowohl ein Leiter als auch ein Isolator ist. Das Sprühen verleiht der Oberfläche eine andere Blume, die Produkte sind dekorativer. Es ist die Farbe von Gold, Burgund, Grün und Blau sowie Silber und Purpur. Alle sind stabil, verblassen oder waschen nicht aus.