Revêtement de l'acier au nitrure de titane. Technologie de poudre

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Pour couvrir les matériaux à notre époque, toute une gamme de technologies différentes est utilisée. Il existe des technologies de revêtement sous vide, de rayonnement électron-proton, de fusion à haute température et bien d'autres.

Revêtement de l'acier avec du nitrure de titane

Dans le monde moderne, les ornements et produits décoratifs "dorés" deviennent de plus en plus populaires. Dans l'industrie, il s'agit du durcissement (pulvérisation) d'outils et de pièces avec du nitrure de titane. Cet élément chimique a à la fois un aspect décoratif extérieur et des qualités opérationnelles précieuses - dureté, résistance et inertie chimique élevées. Dans l'industrie, le revêtement de nitrure de titane est réalisé:

1. Méthode de dépôt sous vide. Il est mis en œuvre de différentes manières - dépôt ionique, système de condensation en phase plasma et pulvérisation cathodique dans des installations à magnétron: technologie PVD (Physical Vapor Deposition) ou FOP.
2. Méthode de dépôt chimique en phase vapeur: CVD (dépôt chimique en phase vapeur) ou technologie CVD.
3. Pulvérisation au plasma dans des torches à plasma à micro-ondes.
4. Technologie SHS (synthèse à haute température auto-propagée).

Le revêtement de l'acier avec du nitrure de titane par des méthodes de dépôt donne des résultats de bonne qualité, mais nécessite des installations techniquement complexes (vide, vapeur-gaz) dans les entreprises industrielles. De plus, il nécessite des équipements, des matériaux et des gaz industriels spécifiques (par exemple l'azote). De plus, des déchets toxiques sont générés dans les ateliers de galvanoplastie.

Installations plasma. Processus

Dans les installations de type plasma, le revêtement de nitrure de titane est réalisé par des pulvérisateurs à électro-plasma en utilisant des matières premières en poudre prêtes à l'emploi (nitrure de titane sous forme de poudre). Les plasmatrons pour la pulvérisation sont relativement simples, le procédé s'y déroule sans vide et dans un environnement gazeux particulier. Mais afin de réduire l'oxydation du nitrure de titane par l'oxygène, l'argon est utilisé pour former un plasma. Il a des propriétés inertes. L'azote est utilisé dans la torche à plasma micro-ondes. Cette technologie de revêtement en poudre peut être utilisée dans de petites pièces équipées, telles que des entreprises privées.

Inconvénients de la méthode de projection au plasma

Dans les installations de type plasma, la technologie de revêtement au nitrure de titane présente les inconvénients suivants:

• adhérence faible. La force d'adhérence du revêtement est inférieure aux méthodes PVD ou CVD, la pulvérisation a tendance à se déposer;
• le film recouvrant la surface est strictement irrégulier;
• propriétés décoratives d'un tel film de mauvaise qualité;
• la pulvérisation sur une certaine période de temps peut être effectuée plusieurs fois, de sorte que le produit est sujet à l'usure.

De toute évidence, si le revêtement de nitrure de titane est réalisé dans de petites pièces mal équipées, le résultat présente des inconvénients importants. Ce revêtement est utilisé uniquement à des fins décoratives. Par exemple, cette qualité est requise dans la production de produits souvenirs, de meubles, de bijoux, etc.

Technologie incendie

Dans la synthèse à haute température, le nitrure de titane est enrobé dans des réacteurs fermés en chauffant le produit fini. Dans de telles installations, le revêtement est obtenu propre et uniforme. Il surpasse les matériaux composites connus en termes de résistance, de dureté et de réfractarité.

Le chauffage du réacteur à des températures élevées est dû à des processus exothermiques. À la suite de la réaction de plusieurs éléments chimiques, une pièce se forme. La température atteint 4000 degrés. De cette façon, vous pouvez obtenir d'excellents nitrures purs, diborites de titane, de silicium et d'aluminium et d'autres matériaux avec des revêtements finis. Le processus de revêtement avec du nitrure de titane dans les variantes de synthèse de poudre à haute température peut être réalisé en plus. Dans les nouveaux réacteurs SHS, tout matériau se révèle inhabituel et délicieusement décoratif.

Avantages des matériaux revêtus de nitrure de titane

Ceux-ci incluent:

• résistance significative aux dommages mécaniques;
• variété de couleurs de revêtement;
• durabilité fonctionnelle;
• durabilité de la production innovante;
• commodité et facilité d'utilisation;
• est utilisé dans de nombreux domaines de production, de la décoration (dorure) des dômes d'église à la production de souvenirs.

On peut affirmer que le coût du placage au nitrure de titane en production est bien inférieur à celui des autres industries où le placage à l'or est nécessaire. Par exemple, un mètre carré de tôle d'acier inoxydable avec "dorure" coûtera environ 2,5 mille roubles. Le revêtement TiN ne ternit pas et protège le matériau de la rouille. La durée de vie de la coque en nitrure de titane est beaucoup plus longue. Cette connexion résiste à des températures de 800 degrés.

Conclusion

La couverture en cours comporte de nombreuses fonctionnalités. Le revêtement de nitrure est utilisé dans la fabrication des circuits intégrés car ce matériau est à la fois conducteur et isolant. La pulvérisation donne à la surface une fleur différente, les produits sont plus décoratifs. C'est la couleur de l'or, du bordeaux, du vert et du bleu, ainsi que de l'argent et du cramoisi. Tous sont stables, ne se décolorent pas et ne se délavent pas.