Melapisi baja dengan titanium nitrida. Teknologi bubuk

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Untuk menutupi materi di zaman kita, berbagai macam teknologi yang berbeda digunakan. Ada teknologi pelapisan vakum, radiasi elektron-proton, fusi suhu tinggi dan banyak lainnya.

Melapisi baja dengan titanium nitrida

Di dunia modern, ornamen dan produk dekoratif "berlapis emas" menjadi semakin populer. Dalam industri, ini adalah pengerasan (sputtering) alat dan suku cadang dengan titanium nitrida. Elemen kimia ini memiliki penampilan dekoratif eksternal dan kualitas operasional yang berharga - kekerasan tinggi, ketahanan, dan kelembaman bahan kimia. Dalam industri, pelapisan titanium nitrida dilakukan:

1. Metode deposisi vakum. Ini diimplementasikan dalam berbagai cara - deposisi ion, sistem kondensasi fase plasma dan sputtering di instalasi magnetron: PVD (Physical Vapor Deposition), atau teknologi FOP.
2. Metode Pengendapan Uap Kimia: CVD (Chemical Vapor Deposition), atau teknologi CVD.
3. Penyemprotan plasma dalam obor plasma microwave.
4. Teknologi SHS (sintesis suhu tinggi yang menyebar sendiri).

Melapisi baja dengan titanium nitrida dengan metode pengendapan memberikan hasil kualitas yang baik, tetapi membutuhkan instalasi yang rumit secara teknis (vakum, gas uap) di perusahaan industri. Selain itu, memerlukan peralatan khusus, bahan dan gas industri (misalnya nitrogen). Selain itu, limbah beracun dihasilkan di toko elektroplating.

Instalasi plasma. Proses

Pada instalasi tipe plasma, pelapisan titanium nitrida dilakukan oleh penyemprot elektro-plasma menggunakan bahan baku bubuk yang sudah jadi (titanium nitrida dalam bentuk bubuk). Plasmatron untuk penyemprotan relatif sederhana, prosesnya dilakukan di sana tanpa vakum dan lingkungan gas khusus. Tetapi untuk mengurangi oksidasi titanium nitrida oleh oksigen, argon digunakan untuk membentuk plasma. Ini memiliki sifat inert. Nitrogen digunakan dalam obor plasma microwave. Teknologi pelapisan bubuk ini dapat digunakan di ruangan kecil yang dilengkapi, seperti bisnis pribadi.

Kekurangan metode penyemprotan plasma

Dalam instalasi tipe plasma, teknologi pelapisan titanium nitrida memiliki kelemahan sebagai berikut:

• daya rekat lemah. Kekuatan adhesi lapisan lebih rendah daripada metode PVD atau CVD, penyemprotan cenderung mengendap;
• film yang menutupi permukaan sangat tidak rata;
• sifat dekoratif dari film berkualitas buruk;
• sputtering dalam jangka waktu tertentu dapat dilakukan beberapa kali, sehingga produk rentan aus.

Jelas, jika pelapisan titanium nitrida dilakukan di ruangan kecil yang tidak dilengkapi dengan baik, hasilnya memiliki kelemahan yang signifikan. Lapisan ini hanya digunakan untuk tujuan dekoratif. Misalnya, kualitas ini diperlukan dalam produksi produk suvenir, perlengkapan furnitur, perhiasan, dll.

Teknologi api

Dalam sintesis suhu tinggi, titanium nitrida dilapisi dalam reaktor tertutup menggunakan pemanasan produk jadi. Dalam instalasi seperti itu, lapisan diperoleh bersih dan seragam. Ini melampaui bahan komposit yang dikenal dalam kekuatan, kekerasan, dan tahan api.

Pemanasan reaktor ke suhu tinggi terjadi karena proses eksotermis. Sebagai hasil dari reaksi beberapa unsur kimia, suatu bagian terbentuk. Suhu mencapai 4000 derajat. Dengan cara ini Anda bisa mendapatkan nitrida murni yang sangat baik, diborit dari titanium, silikon dan aluminium dan bahan lainnya dengan pelapis jadi. Proses pelapisan dengan titanium nitrida dalam varian sintesis bubuk suhu tinggi dapat dilakukan sebagai tambahan. Dalam reaktor SHS yang baru, bahan apapun menjadi tidak biasa dan sangat dekoratif.

Kelebihan bahan berlapis titanium nitrida

Ini termasuk:

• ketahanan yang signifikan terhadap kerusakan mekanis;
• berbagai warna pelapis;
• daya tahan fungsional;
• keberlanjutan produksi inovatif;
• kenyamanan dan kemudahan penggunaan;
• digunakan di banyak bidang produksi, mulai dari dekorasi (penyepuhan) kubah gereja hingga produksi suvenir.

Dapat dikatakan bahwa biaya pelapisan titanium nitrida dalam produksi jauh lebih rendah daripada di industri lain di mana pelapisan emas diperlukan. Misalnya, satu meter persegi lembaran baja tahan karat dengan "penyepuhan" akan menelan biaya sekitar 2,5 ribu rubel. Lapisan TiN tidak menodai dan melindungi material dari karat. Masa pakai cangkang titanium nitrida jauh lebih lama. Sambungan ini tahan terhadap suhu 800 derajat.

Kesimpulan

Cakupan yang dilakukan memiliki banyak fitur. Lapisan nitrida digunakan dalam pembuatan sirkuit terpadu karena bahan ini merupakan konduktor dan isolator. Penyemprotan memberi permukaan bunga yang berbeda, produknya lebih dekoratif. Ini adalah warna emas, merah anggur, hijau dan biru, serta perak dan merah tua Semuanya stabil, tidak pudar atau luntur.