氮化鈦膜

氮化鈦膜是指由鈦氮化合物組成的薄膜。氮化鈦屬於間隙化合物，具有美麗的金黃色光澤，化學穩定性好，熔點高達3000℃，維氏顯微硬度為20GPa左右。

基本介紹

• 中文名：氮化鈦膜
• 外文名：titanium nitride film
• 學科：材料工程
• 領域：工程技術

簡介

氮化鈦膜是指由鈦氮化合物組成的薄膜。

結構特徵

氮化鈦屬於間隙化合物，具有美麗的金黃色光澤，化學穩定性好，熔點高達3000℃，維氏顯微硬度為20GPa左右。氮化鈦以面心立方的-TiN和體心四方的Ti₂N兩種相存在Ti₂N的Ti/N比變化範圍很窄，而的N/Ti比的變化範圍則很寬。當N/Ti偏離1時，TiN中存在原子空位。這兩種相的顏色和硬度相近。使用的氮化鈦鍍層，其中常常TiN和Ti₂N兩相共存，其組成比可以通過工藝調節。

用途

60年代末，人們以TiCl₄為原料，用化學氣相沉積在硬質合金基體上製備出氮化鈦膜，其反應溫度在900-1100攝氏度。由於氮化鈦膜的硬度高、紅硬性好，併兼有良好的韌性，耐磨性好，能成倍提高硬質合金刀具的壽命，使硬質合金刀具塗筱率很快達到70%以上。70年代末，人們用離子鍍製成氮化鈦膜，沉積溫度低於550攝氏度，可鍍在高速鋼上，使高速鋼刀具的塗覆率達到50%以上。除耐磨塗層外，氮化鈦膜還大量用作表殼、錶帶和其它日用品的仿金鍍層，其耐磨性遠超過鍍金層和其它仿金合金鍍層。此外，氮化鈦膜還可用作耐腐蝕鍍層、微電子器件的擴散障礙層、光學反射層等。

生產方法

在工業生產中硬質合金刀具上的氮化鈦鍍層仍用化學氣相沉積方法生產，而在高速鋼刀具上則有離子鍍、陰極電弧、磁控濺射等多種工藝方法。