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钛氮化硅

钛氮化硅

专有的TiSiN表面处理涂层有助于硬化金属表面,提高耐磨性、耐腐蚀性和耐温性。这项仍处于试验阶段的技术可能具有重大的军事和航空应用价值。我们协助客户开发适合TiSiN表面处理应用的创新商业产品。

关于表面处理

表面处理的使用经常使金属部件制造商能够修改工件的外部,以获得所需的表面性能。例如,公司可以利用氮化硬化工具刀片,以增强磨损和提供更好的抗腐蚀能力。同样地,在金属部分涂上油漆可以通过延缓生锈的发展来保护表面。

近年来,作为一种新型的、创新的专利表面处理技术,氮化钛或“TiSiN”的使用得到了越来越多的学术和研究关注。目前,几个国家的产品开发人员正在努力设计商业上可行的TiSiN生产工艺。

一种重要的新型表面处理方法:氮化硅钛

使用氮化硅作为表面处理有助于制造商创造更坚硬,更耐用的陶瓷涂层产品。

它由硅元素和氮元素之间形成的化合物组成,硅元素广泛用于计算机芯片制造。这种化合物的某些形式比其他形式具有更大的稳定性。硅和氮化物的成功结合产生了涂层,当应用于金属表面时,提供了增强的耐热性。制造商已经开发了几种专利技术,用于制造和应用氮化硅作为一种表面处理商业化。

锡和TiSiN

虽然自1948年至1952年硅氮化表面处理技术首次获得专利以来,已有许多潜在的用途,但一开始,这项技术被证明成本低,对大多数用途来说都是无效的。最近,据报道硅氮化处理的成本已经下降。这一变化允许更多的制造商开始利用这一过程,通过增加金属表面的耐热性来增强他们的产品。

今天,一些制造商利用氮化钛涂层帮助增强和锐化消费品(如刀片)的切割表面。这项技术在工业冲床等商品上也有许多商业用途。一层薄薄的TiN涂层产生令人愉悦的金色外观,使其在今天的一些装饰应用中广泛流行。例如,它出现在珠宝、消费品和汽车贴花中。TiN能很好地附着在几种常用的商业金属上,包括铝和钢。

使用强大的专利技术将钛添加到氮化硅涂层中,从而进一步提高了金属表面的硬度,有效地结合了氮化硅和TiN的优点。

这种新的表面处理具有显著的耐热性。例如,该技术为军事应用和航空航天工业的技术提供了好处。如果TiSiN的价格在未来下降,这种创新的表面处理可能确实会在更多的行业中得到广泛应用,这些行业对一些金属部件要求极其坚硬、耐磨和耐腐蚀的表面。

今天的TiSiN涂层工艺

目前,这项专有技术的应用仍然受到两个因素的限制:成本和专有生产技术。我们建议公司为金属部件寻求最佳的表面处理。虽然目前TiSiN在市场上的应用有些有限,但在未来,我们的客户将从这种创新的表面处理中受益,因为它的商业用途越来越多。

已经公布的专利描述了实现TiSiN涂层的实验室方法,但有限的在线信息表明,这项技术在很大程度上仍然是专利技术。近年来,TiSiN涂层和涂层方法的发展出现了创新。

目前,针对开发TiSiN表面处理的研究主要发生在实验室和学术机构。这项技术还没有在消费或工业制造中得到广泛应用。生产成本高,限制了这种表面处理在大规模生产中成功的商业应用。

此外,给定制造商用于在金属部件上创建TiSiN外表面涂层的特定专利工艺可能取决于给定产品或机械装配中的特定组件的要求和预期用途。因此,对涂层工艺细节的泛化概括被证明是误导的。由于一些国家已经授予了TiSiN涂层工艺的专利,这一令人兴奋的领域的研究似乎仍在进行中。

目前,制造商有时会通过一种称为物理气相沉积(PVD)的工艺,将TiSiN涂层沉积在非常薄的(微米级)层中。使用阴极电弧方法实现PVD,允许在金属表面应用某些类型的薄陶瓷、复合材料和金属薄膜层。当电流在两个电极之间传递时,放电会蒸发微量的钛,使这种矿物与基片外部的硅和氮结合。这种电弧技术需要实验室条件和使用精密监测设备。

氮化硅钛的常用材料及应用

氮化硅钛涂层的应用主要集中在国防和航空航天工业。工业涂料有许多潜在的应用,能够提供增加的硬度和增加的耐热和耐腐蚀性能。可以想象,应用将出现在汽车、能源生产、矿物开采、医疗和消费品等部门。例如,制造商已经成功地制造了使用极薄TiSiN薄膜的商用钻头。该工艺对提高矿山设备的耐久性、耐蚀性和耐热性具有潜力。

TiSiN的一些优势

TiSiN的使用在某些情况下提供了一些重要的好处。首先,这种材料即使在极薄的薄膜层中沉积也能提高表面硬度。这种考虑意味着它可以帮助航空航天和运输行业开发轻质产品。其次,这些处理提高了一些金属表面承受严重磨损和高温的能力,可能使机械组件在严酷的环境条件下更耐用。


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