氮化鈦陶瓷

氮化鈦陶瓷的製造

1、氮化鈦（TiN）粉末的製備：製備氮化鈦粉末的方法有氫化鈦、鈦粉直接氦化法；TiO2碳化還原和化學氣相沉積法（CVD法）等，如表3-23所示。

2、氮化鈦陶瓷的製造方法與氮化硼陶瓷等的製造方法相似。

3、金色氮化鈦塗層：在日用陶瓷和藝術陶瓷上常採用CVD法在陶瓷的表面沉積氮化鈦塗層，不僅具有耐磨性，而且還有金色光澤的裝飾效果。由此，可以替代和節約昂貴的黃金。

化學氣相沉積法（CVD法），是以氮氣作為氮的來源，其反應式如下：

800℃一850℃

2TiCl₄+N₂+H2—→2TiN + 8HCl

當以氨氣（NH₃）作為氮的來源時，其反應式如下：

700℃ ~ 800℃

TiCl₄+ NH₃+ 1/2H₂—→TiN + 4HCl

實踐表明，在上述兩個反應中，前式的沉積溫度比後式的要高，前式為800℃一850℃，因為前式的反應自由焓比後式的要高，但是後式反應所得到的TiN塗層是偏紅的金色，而前式反應呈金黃色，這是由於後式得到的TiN中的氮含量比前式要高的緣故。因此，從沉積塗層的色澤效果來看，以後式反應的效果比較好。

沉積TiN的色澤和粘著的牢固程度與TiCl和N₂的流量、溫度等有密切的關係，但只要將沉積溫度控制在800℃一850℃，各氣體流量儘可能小些，基體表面處理適宜，可以在陶瓷表面獲得金色TiN塗層。

氮化鈦陶瓷具有金黃色光澤，硬度高（顯微硬度為21GPa），熔點高（2950℃）、化學穩定性好，還具有較高的導電性和超導性。

利用氮化鈦（TiN）陶瓷硬度高、化學穩定好的特點，可以用作耐熔、耐磨材料；利用氮化鈦陶瓷具有金黃色光澤的特性，可以用於表面裝飾以提高耐磨性，特別適用於日用藝術陶瓷的表面裝飾，利用氮化鈦陶瓷具有較高的導電性和超導性的特性，可以用作熔鹽電解的電極以及電觸頭等材料。