Revestimento de aço com nitreto de titânio. Tecnologia em pó

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Para abranger os materiais do nosso tempo, é usada toda uma gama de tecnologias diferentes. Existem tecnologias de revestimento a vácuo, radiação elétron-próton, fusão de alta temperatura e muitas outras.

Revestimento de aço com nitreto de titânio

No mundo moderno, ornamentos e produtos decorativos "dourados" estão se tornando cada vez mais populares. Na indústria, trata-se do endurecimento (sputtering) de ferramentas e peças com nitreto de titânio. Este elemento químico tem uma aparência decorativa externa e valiosas qualidades operacionais - alta dureza, resistência e inércia química. Na indústria, o revestimento de nitreto de titânio é realizado:

1. Método de deposição a vácuo. É implementado de várias maneiras - deposição de íons, sistema de condensação em fase de plasma e pulverização em instalações de magnetron: PVD (Physical Vapor Deposition) ou tecnologia FOP.
2. Método de Deposição de Vapor Químico: CVD (Deposição de Vapor Químico), ou tecnologia CVD.
3. Pulverização de plasma em tochas de plasma de micro-ondas.
4. Tecnologia SHS (síntese autopropagável de alta temperatura).

O revestimento de aço com nitreto de titânio por métodos de deposição dá resultados de boa qualidade, mas requer instalações tecnicamente complexas (vácuo, vapor-gás) em empresas industriais. Além disso, requer equipamentos, materiais e gases industriais específicos (por exemplo, nitrogênio). Além disso, resíduos tóxicos são gerados nas oficinas de galvanoplastia.

Instalações de Plasma. Processo

Nas instalações do tipo plasma, o revestimento de nitreto de titânio é realizado por pulverizadores de eletroplasma usando matérias-primas em pó prontas (nitreto de titânio em pó). Plasmatrons para pulverização são relativamente simples, o processo é realizado sem vácuo e um ambiente gasoso especial. Mas para reduzir a oxidação do nitreto de titânio pelo oxigênio, o argônio é usado para formar um plasma. Tem propriedades inertes. O nitrogênio é usado na tocha de plasma de micro-ondas. Esta tecnologia de revestimento em pó pode ser usada em pequenas salas equipadas, como empresas privadas.

Desvantagens do método de pulverização a plasma

Em instalações do tipo plasma, a tecnologia de revestimento de nitreto de titânio tem as seguintes desvantagens:

• fraca adesão. A força de adesão do revestimento é inferior aos métodos PVD ou CVD, a pulverização tende a assentar;
• filme cobrindo a superfície é estritamente irregular;
• propriedades decorativas de tal filme de má qualidade;
• sputtering durante um certo período de tempo pode ser feito várias vezes, então o produto é propenso a desgaste.

Obviamente, se o revestimento de nitreto de titânio for realizado em salas pequenas e mal equipadas, o resultado tem desvantagens significativas. Este revestimento é usado apenas para fins decorativos. Por exemplo, esta qualidade é exigida na produção de produtos de souvenirs, acessórios para móveis, joias, etc.

Tecnologia do fogo

Na síntese de alta temperatura, o nitreto de titânio é revestido em reatores fechados usando o aquecimento do produto acabado. Em tais instalações, o revestimento é obtido limpo e uniforme. Supera materiais compósitos conhecidos em resistência, dureza e refratariedade.

O aquecimento do reator a altas temperaturas ocorre devido a processos exotérmicos. Como resultado da reação de vários elementos químicos, uma parte é formada. A temperatura atinge 4000 graus. Desta forma, você pode obter excelente nitreto puro, diborita de titânio, silício e alumínio e outros materiais com revestimentos acabados. O processo de revestimento com nitreto de titânio nas variantes de síntese de pó de alta temperatura pode ser realizado adicionalmente. Nos novos reatores SHS, qualquer material acaba sendo incomum e primorosamente decorativo.

Vantagens dos materiais revestidos com nitreto de titânio

Incluem:

• resistência significativa a danos mecânicos;
• variedade de cores de revestimento;
• durabilidade funcional;
• sustentabilidade da produção inovadora;
• conveniência e facilidade de uso;
• é utilizado em diversas áreas de produção, desde a decoração (douração) das cúpulas das igrejas até a produção de souvenirs.

Pode-se argumentar que o custo do revestimento de nitreto de titânio na produção é muito menor do que em outras indústrias onde o revestimento de ouro é necessário. Por exemplo, um metro quadrado de uma chapa de aço inoxidável com "dourado" custará aproximadamente 2,5 mil rublos. O revestimento TiN não mancha e protege o material da ferrugem. A vida útil do invólucro de nitreto de titânio é muito maior. Esta conexão é resistente a temperaturas de 800 graus.

Conclusão

A cobertura que está sendo realizada tem muitos recursos. O revestimento de nitreto é usado na fabricação de circuitos integrados porque este material é tanto um condutor quanto um isolante. A pulverização dá à superfície uma flor diferente, os produtos são mais decorativos. É a cor do ouro, bordô, verde e azul, assim como prata e carmesim. Todos eles são estáveis, não desbotam ou desbotam.