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氮化鈦粉,TiN

氮化鈦粉,TiN

  • 所屬分類:氮化鈦鋯鉭等
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  • 發布日期:2020-11-21 16:30:39
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氮化鈦性能

氮化鈦(TiN)具有典型的NaCl型結構,屬面心立方點陣,晶格常數a=0.4241nm,其中鈦原子位于面心立方的角頂。TiN是非化學計量化合物,其穩定的組成范圍為TiN0.37-TiN1.16,氮的含量可以在一定的范圍內變化而不引起TiN結構的變化。TiN粉末一般呈黃褐色,超細TiN粉末呈黑色,而TiN晶體呈金黃色。TiN熔點為2950℃,密度為5.43-5.44g/cm3,莫氏硬度8-9,抗熱沖擊性好。氮化鈦的理化性質由氮元素的含量來決定,當氮元素含量減少時,氮化鈦的晶格參數反而增大,硬度也會有顯微的增大,但氮化鈦的抗震性隨之降低。TiN熔點比大多數過渡金屬氮化物的熔點高,而密度卻比大多數金屬氮化物低,因此是一種很有特色的耐熱材料。

2. 氮化鈦的應用

氮化鈦具有熔點高,化學穩定性好,硬度大,導電、導熱和光性能好等良好的理化性質,使其在各個領域都有著非常重要的用途,尤其是在新型金屬陶瓷領域和代金裝飾領域方面。工業對氮化鈦粉末的需求越來越多,氮化鈦作為涂層價格既低廉又耐磨耐腐蝕,它的好多性能都優于真空涂層。

氮化鈦的應用前景非常廣闊。其主要應用于以下幾個方面:

(1)氮化鈦生物兼容性高,可以應用于臨床醫學和口腔醫學方面。

(2)氮化鈦摩擦系數較低,可作為高溫潤滑劑。

(3)氮化鈦具有金屬光澤,可作為仿真的金色裝飾材料,在代金裝飾行業中具有良好的應用前景;氮化鈦還可以作為金色涂料應用于首飾行業;可以作為替代WC的潛在材料,使材料的應用成本大幅度降低。

(4)有超強的硬度和耐磨性,可用于開發新型刀具,這種新型的刀具比普通硬質合金刀具的耐用度和使用壽命都顯著提高。

(5)氮化鈦是一種新型的多功能陶瓷材料。在TiC-Mo-Ni系列的金屬陶瓷中加入一定量的氮化鈦,會使硬質相晶粒顯著細化,

從而使陶瓷的理學性能不管是在室溫還是在高溫條件下都有了很大程度的改善,繼而使金屬陶瓷的高溫耐腐蝕性和抗氧化性得到很大提高;將TiN粉末按一定比例添加到陶瓷中,可增強陶瓷的強度、韌性和硬度;將納米氮化鈦添加到TiN/Al2O3復相納米陶瓷中,通過各種方法(如機械混合法)等將其混合均勻,得到的這種含有納米氮化鈦顆粒的陶瓷材料內部便形成導電網絡。這種材料可作為電子元件應用于半導體工業中。

(6)在鎂碳磚中添加一定量的TiN,能夠使鎂碳磚的抗渣侵蝕性得到很大程度的提高。

(7)氮化鈦是一種優良的結構材料,可用于噴汽推進器以及火箭等。在軸承和密封環領域也多用氮化鈦合金,凸顯了氮化鈦優異的應用效果。

(8)基于氮化鈦優良的導電性能,可做成各種電極以及點觸頭等材料。

(9)氮化鈦的超導臨界溫度較高,可作為優良的超導材料。

(10)氮化鈦的熔點高于大多數過渡金屬氮化物,密度低于大多數金屬氮化物,從而成為一種獨特的耐火材料。

(11)氮化鈦可以作為一種膜鍍在玻璃上,在紅外線反射率大于75%的情況下,當氮化鈦薄膜厚度大于90nm時,能有效提高玻璃的保溫性能。另外,調整氮化鈦中氮元素的百分含量,可以改變氮化鈦薄膜的顏色,從而達到理想的美觀效果。

氮化鈦(TiN)是相當穩定的化合物,在高溫下不與鐵、鉻、鈣和鎂等金屬反應,TiN坩堝在CO與N2氣氛下也不與酸性渣和堿性渣起作用,因此TiN坩堝是研究鋼液與一些元素相互作用的優良容器。TiN在真空中加熱失去氮,生成氮含量較低的氮化鈦。

TiN有著誘人的金黃色、熔點高、硬度大、化學穩定性好、與金屬的潤濕小的結構材料、并具有較高的導電性和超導性,可應用于高溫結構材料和超導材料。氮化鈦是一種新型的多功能金屬陶瓷材料它的熔點高,硬度大、摩擦系數小是熱和電的良導體。首先氮化鈦是用于高強度的金屬陶瓷工具、噴汽推進器、以及火箭等優良的結構材料。另外氮化鈦有較低的摩擦系數可作為高溫潤滑劑。氮化鈦合金用作軸承和密封環可顯示出優異的效果。氮化鈦有較高的導電性可用作熔鹽電解的電極以及點觸頭、薄膜電阻等材料。氮化鈦有較高的超導臨界溫度是優良的超導材料。尤其引人注目的是氮化鈦涂層及其燒結體具有令人滿意的金黃色可作為代金裝飾材料具有很好的仿金效果、裝飾價值并具有防腐、延長工藝品的壽命。目前由于含氮金屬陶瓷工具的開發而使氮化鈦粉末的需要急劇增加起來而且國際上代金裝飾技術發展相當快氮化鈦在這方面的應用具有十分廣闊的前景。不僅因為氮化鈦涂層價格低廉而且還由于它在耐腐蝕、耐摩擦等性能方面都勝過真空涂層。

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