Напыление титана на сталь

Обновлено: 01.05.2024

Для покрытия материалов в наше время используется целый комплекс разных технологий. Есть технологии вакуумного покрытия, электронно-протонного излучения, высокотемпературный синтез и многие другие.

Покрытие стали нитридом титана

В современном мире все более популярными становятся "золоченые" декоративные украшения и изделия. В промышленности это упрочнение (напыление) инструментов и деталей нитридом титана. Данный химический элемент обладает как внешним декоративным видом, так и ценными эксплуатационными качествами - высокой твердостью, стойкостью и химической инертностью. В промышленности нанесение покрытия нитридом титана осуществляется:

Методом осаждения в вакуумных установках. Он реализуется разными способами - ионное осаждение, система конденсации в плазменной фазе и распыление в магнетронных установках: PVD (Physical Vapour Deposition), или ФОП-технология.
Метод химического осаждения: CVD (Chemical Vapour Deposition), или ХОП-технология.
Плазменное напыление в СВЧ-плазмотронах.
СВС-технология (самораспространяющийся высокотемпературный синтез).

Покрытие стали нитридом титана по методам осаждения дает хорошие результаты по качеству, но требует технически сложных установок (вакуумных, парогазовых) в промышленных предприятиях. Кроме того, это требует специфического оборудования, материалов и промышленных газов (например, азота). К тому же в гальванических цехах образуются ядовитые отходы.

Плазменные установки. Процесс

В установках плазменного типа покрытие нитридом титана осуществляется электро-плазменными распылителями с применением готового порошкового сырья (нитрид титана в порошковой форме). Плазмотроны для распыления сравнительно несложны, процесс там совершается без вакуума и особой газовой среды. Но в целях сокращения окисления нитрида титана кислородом для образования плазмы применяется аргон. Он обладает инертными свойствами. В СВЧ-плазмотроне применяется азот. Такую порошковую технологию покрытия можно применять в небольших оборудованных помещениях, например в частном бизнесе.

Недостатки способа плазменного напыления

В установках плазменного типа технология покрытия нитридом титана имеет такие недостатки:

слабая адгезия. Прочность прикрепления покрытия уступает методам PVD или CVD, напыление склонно отстаиваться;
пленка, покрывающая поверхность, строго неравномерна;
декоративные свойства такой пленки невысокого качества;
напыление за определенный промежуток времени может производиться несколько раз, поэтому изделие склонно к износу.

Очевидно, что если покрытие нитридом титана осуществляется в небольших, мало оборудованных помещениях, результат имеет существенные недостатки. Такое покрытие используют лишь в декоративных целях. Например, такое качество требуется в производстве сувенирных продуктов, на мебельной фурнитуре, в бижутерии и т. д.

Огненная технология

По высокотемпературному синтезу покрытие нитридом титана производится в закрытых реакторах с применением нагрева уже готового изделия. В таких установках покрытие, получается чистым и однородным. По прочности, твердости и тугоплавкости оно превосходит известные композитные материалы.

Нагрев реактора до высоких температур происходит за счет экзотермических процессов. В результате реакции нескольких химических элементов формируется деталь. Температура достигает 4000 градусов. Так можно получить отличный чистый нитрид, диборит титана, кремния и алюминия и других материалов с готовыми покрытиями. Процесс покрытия нитридом титана в вариантах высокотемпературного порошкового синтеза производить можно и дополнительно. В новых СВС-реакторах любой материал получается необычным и изысканно декоративным.

Преимущества материалов, покрытых нитридом титана

К ним относятся:

значительная сопротивляемость механическим повреждениям;
разнообразные цвета покрытий;
функциональная долговечность;
экологичность инновационного производства;
удобство и легкость в работе;
применяется во многих сферах производства, от украшений (золочения) куполов церквей до производства сувениров.

Можно утверждать, что в производстве цена покрытия из нитрида титана намного ниже, чем в других производствах, где требуется золотое напыление. К примеру, один квадратный метр листа из нержавейки с "золочением" обойдется приблизительно в 2,5 тыс. рублей. Покрытие TiN не тускнеет, защищает материал от ржавчины. Срок службы оболочки нитрида титана значительно дольше. Такое соединение устойчиво к температурам в 800 градусов.

Заключение

Осуществляемое покрытие имеет много особенностей. Покрытие нитридом применяется в изготовлении интегральных микросхем, потому что этот материал является и проводником, и изолятором. Нанесение напыления придает поверхности разные цветка, изделия получаются более декоративными. Это цвет золота, бордовый, зеленый и синий, а также серебряный и малиновый Все они стабильны, не выгорают и не размываются.

Покрытие нитрид титана.

Покрытие нитрид титана (покрытие «под золото») широко востребовано во многих сферах жизнедеятельности. Популярным направлением дизайна является использование декоративных покрытий. Идеальный вариант, если такое оформление сочетает высокие эстетические и защитные качества. Уникальное покрытие нитридом титана украсит любой объект и улучшит его потребительские характеристики. Доказанный факт: покрытие становится крепче на открытом воздухе, а его цвет получает большую отчётливость.

Нитрид титана – это популярный современный материал желтоватого цвета, применяемый для декоративного нанесения на различные изделия из нержавейки марки AISI 304, устойчивый к воздействию сильных кислот – серной и соляной. Также возможно нанесения покрытия на ABS пластик и другие материалы. Предварительно их покрывают специальным материалом (например, никелевым или хромовым подслоем).

Цвет и оттенки покрытия зависят от материалов катодов, состава воздушно-газовой смеси, степени разрежения (состояния вакуума) в камере, разности потенциалов между заготовкой и испарителем, частоты и силы ионных токов, применяемых для очистки и подготовки поверхностей.

Лучшим материалом для нанесения покрытия нитрид титана является — нержавеющая сталь AISI 304. Немаловажным фактором удобства работы с нержавейкой этой марки является простота полировки.

Перед вакуумным напылением мы проводим плазменную полировку нержавеющей стали.

На своём производстве мы используем катодно-дуговое осаждение (метод КИБ) – на сегодняшний день, это самый передовой и качественный метод нанесения покрытия нитрид титана.

Выбирая компанию по покрытию нитридом титана, обратите внимание на технологию его нанесения. Цены на покрытие нитридом титана у разных компаний варьируются. Здесь экономия может дорого обойтись. Мы предлагаем вам по-настоящему высокое качество по доступной цене.

Область применения покрытия Нитрид Титана.

Церковная тематика — покрытие куполов храмов, кресты, шары, церковная утварь.

Реклама, промоушн. Для привлечения внимания используют «золотые» металлические объемные буквы, передвижные конструкции, вывески, таблички.

Дизайн интерьеров. Нитридно-титановую обработку применяют для украшения кабин лифтов и дверей в холлах, элементов декора, ниш, арок, скульптурных групп, изделий из декоративного камня, стекла и металла.

Мебельное производство. Нанесение покрытия TiN используют для оформления золотых и медных диванных конструкций, оснований кроватей, тумб, столов и подстолий, опор и ножек, шкафов-купе, фурнитуры.

Строительство. Ионно плазменное покрытие наносится на лестничные конструкции, перила, поручни.

Производство сантехники, аксессуаров для ванной. Напыление «под золото» нитрид титана – популярный вариант покрытия смесителей, вешалок и полочек, полотенцесушителей.

Промышленность. Нитридная оболочка обладает хорошими защитными свойствами, обеспечивает стойкость к коррозионным воздействиям, влиянию неблагоприятных факторов окружающей среды, укрепляет кристаллическую решетку металла. Незаменимое покрытие нитрид титана многократно упрочняет режущий инструмент.

Медицина. Титановое напыление используется в производстве зубных протезов, вставок, накладок и коронок. Такие изделия долговечнее и дешевле золотых изделий для протезирования.

Свойства покрытия нитрид титана.

Высокие эстетические качества. Если подобраны правильные параметры напыления, вещи с титановым напылением по цвету и блеску покрытия очень похожи на изделия из натурального золота.

Конкурентная цена. Стоимость прочной оболочки на порядок дешевле такого же по толщине золотого напыления, при том, что срок службы нитрида титана в несколько раз дольше.

Длительный срок службы. Покрытие TiN не тускнеет и не отслаивается со временем.

Экологичность. Материал абсолютно безвреден для людей.

Устойчивость к воздействию кислотных и щелочных сред. Нитрид титана невосприимчив к атмосферным явлениям, серной, соляной кислотам, фосфатам и хлору.

Прочность, хорошая сопротивляемость механическим повреждениям. Материал обладает высокой прочностью, его применяют даже при обработке режущего инструмента.

Широкий температурный диапазон использования. Соединение устойчиво до 700-800 °C.

Методы и технология нанесения покрытия нитрид титана.

Нанесение нитрида титана при помощи вакуума основывается на формировании направленного потока частиц этого элемента на поверхность и их последующей конденсации с образованием плёнки.

Поведение любой частицы напыляемого материала в момент контакта с поверхностью находится в прямой зависимости от её энергии, химических свойств детали и температуры поверхности. Чтобы покрыть нитридом титана заготовку, необходимо создать оптимальные условия для максимальной конденсации частиц на поверхности.

Существует несколько видов напыления:

конденсация с ионной бомбардировкой (КИБ);
атомная ионизация и распыление (АИР);
газофазовое осаждение;
магнетронное нанесение;
термодиффузионное насыщение;
электронно-лучевое испарение.

Самым качественным считается катодно-дуговое осаждение (метод КИБ). Он обеспечивает прочную адгезию (схватываемость с основанием) защитного покрытия благодаря внедрению атомов титана в кристаллические структуры материалов нижнего слоя. Толщина напыления около 3―5 мкм.

Покрытия TiN, ZrN, TiCN, TiC, CrN, AlTiN, ZrAlN, ZrCN, TiO.

Наша компания оказывает услуги по нанесению упрочняющих покрытий на различные материалы с использованием вакуумного оборудования ионно-плазменного напыления. В производстве мы используем одни из самых современных вакуумных методов получения высокотехнологичных тонких плёнок для покрытия микро-нано-электроники, зубных протезов, режущего инструмента.

TiN — Нитрид титана – Золотой цвет;
ZrN — Нитрид циркония – Белое золото;
TiCN — Карбо нитрид титана – Серо-голубой цвет;
TiC — Карбид титана – Светло-серый цвет;
CrN — Нитрид хрома – Тёмно-серый цвет;
AlTiN — Нитрид титана алюминия – Фиолетовый тёмный цвет (ближе к черному);
ZrAlN — Нитрид циркония алюминия — Серый цвет ;
ZrCN — Карбонитрид циркония – Бледно-золотой цвет;
TiO — Оксид титана — Бесцветный.

Нитрид титана – TiN.

Нитрид титана TiN – химическое соединение, которое получают при температуре 1200°С путем азотирования титана. Кубическая алмазоподобная структура покрытия обеспечивает ему высокую твердость, низкий коэффициент трения и оптимальную химическую стойкость. Благодаря таким качествам, TiN активно используется для упрочнения режущих инструментов, подшипников и штампов, предотвращает налипание обрабатываемого материала на инструмент.

Нержавеющая сталь после обработки нитридом титаном приобретает следующие свойства :

устойчивость к негативным внешним влияниям;
устойчивый к воздействию сильных кислот – серной и соляной;
однородность цвета, долговечность;
оптимальная отражающая способность;
инертность к высоким температурам и агрессивным веществам;
повышается твердость и тугоплавкость.

Кроме этого нитрид титана имеет золотой оттенок, что выгодно отличает покрытие от прочих. На сегодняшний день TiN – это самое похожее на золото соединение. Поэтому его часто используют в декоративных целях, когда необходимо добиться максимально натурального золотого цвета.

Если при напылении нитрида титана использовать большое содержания азота – получится медный цвет.

Нитрид циркония — ZrN.

Нитрид циркония ZrN представляет собой бинарное соединение неорганического типа, полученное в результате симбиоза азота и металла циркония. Имеет цвет белого золота.

Покрытие не заменимо в стоматологии – напыление нитрида циркония на элементы имплантов – абатменты, зубные коронки, зубные протезы.

Нитрид циркония успешно используется для обработки крепежных элементов. В результате значительно повышается износостойкость изделия (в 3-5 раз), а также его декоративные свойства. Состав хорошо защищает металл от коррозии, повышает эксплуатационный ресурс.

керамика высокотемпературного типа;
покрытия антифракционные, декоративные или защитные;
обработка цветных металлов;
обработка пластика.

Состав обладает высокой химической стойкостью, а также оптимальным уровнем микротвердости. Нитрид циркония активно используют в качестве декоративного покрытия для аксессуаров — бижутерия и наручные часы.

Карбонитрид титана – TiCN.

Карбонитрид титана TiCN — получают практически так же, как и нитрид титана, только в качестве реакционного газа используется смесь азота с ацетиленом или пропаном, а не чистый азот. Покрытие применяется для сверл, которые подвергаются сильным термодинамическим нагрузкам, на инструменте резьбонарезного типа.

стальные трубы нержавеющие;
конструкционная, швеллерная и толстолистовая сталь;
чугунное литье;
стальной прокат;
сверление внахлест.

Карбонитрид титана TiCN — тугоплавкое соединение обладает высокими физико-механическими свойствами и имеет низкий коэффициент трения покрытия, благодаря чему обработанные инструменты могут полноценно работать в режиме фрезерования, ударном режиме, при нарезании резьбы.

Нитрид хрома – CrN.

Нитрид хрома CrN представляет собой неорганическое соединение азота и металла хрома. Покрытие обладает высокой адгезией, сопротивляемостью коррозийным процессам, высоким уровнем вязкости. CrN используется для повышения стойкости режущих инструментов и оснастки.

высокая твердость;
термостабильность;
устойчивость к воздействию кислот (в том числе и царской водки);
устойчивость к щелочной среде;
низкая изнашиваемость контртела.

Инструменты с покрытием из нитрида хрома применяются для обработки цветных металлов, пластика. CrN не поддается воздействию воды как на холоде, так и при нагревании, нитрид хрома применяется для нанесения на штампы, пресс-формы, детали машин.

Комплексный нитрид титана алюминия – AlTiN.

Нитрид титана алюминия AlTiN – универсальное высокопроизводительное покрытие, применяется для обработки режущего инструмента, повышая его износостойкость, прочность и работоспособность в несколько раз. Покрытый инструмент используется при точении, сверлении, фрезеровке, развертке.

Наиболее эффективны покрытия при обработке материалов с низким уровнем теплопроводности – никелевые сплавы, нержавеющая сталь, титановые сплавы. AlTiN оптимально подходит для сухой высокоскоростной обработки, обработки закаленных сталей.

высокая нанотвердость;
оптимальный коэффициент трения;
стойкость к окислению;
низкий коэффициент теплопроводности.

Комплексный нитрид циркония алюминия — ZrAlN.

Нитрида циркония алюминия ZrAlN используется для обработки инструментов с целью увеличить их производительность и работоспособность, защитить изделия от негативных внешних факторов, продлить срок эксплуатации.

высокий уровень микротвердости;
стойкость к окислительным процессам;
низкий коэффициент теплопроводности;
устойчивость к высоким температурам.

Покрытие из нитрида циркония алюминия используется для обработки сплавов титана, алюминия, пластика. Состав оказывает на сталь микролегирующее и модифицирующее свойство, повышая ее прочностные характеристики. Также цирконий применяется для получения высокотвердой керамики. Из такого материала изготавливаются матрицы и фильеры для экструзии металлов, головки режущего типа, детали насосов и автомобильных двигателей.

Карбид титана — TiC.

Карбид титана TiC – порошок светло-серого цвета, полученный в результате соединения металлического титана и углерода. Покрытие используется для повышения эксплуатационных характеристик целого ряда инструментов.

высокий уровень прочности;
стойкость к серной, соляной и фосфорной кислотам;
стойкость к щелочной среде;
хорошая теплопроводимость;
устойчивость к абразивному воздействию;
жаропрочность;
устойчивость к коррозийным процессам.

Обработанные карбидом титана инструменты значительно повышают свои прочностные характеристики, лучше справляются с обработкой цветных металлов и прочих материалов.

Также покрытие TiC используется для покрытия высокоскоростных буров, и при производстве деталей реактивного двигателя, и шлифовально-абразивного инструмента. Карбид титана используют не только для нанесения износостойких покрытий, но для изготовления чехлов термопар, тиглей, для футеровки печей вакуумного высокотемпературного типа.

Карбонитрид циркония – ZrCN.

Карбонитрид циркония ZrCN известен своими уникальными эксплуатационными характеристиками, активно используют для обработки цветных металлов и алюминиевых сплавов. Покрытие препятствует налипанию обрабатываемого материала к поверхности инструмента. Состав рекомендуется также для обработки стекловолокна, нейлона, большинства полимерных материалов. Применяется ZrCN для защиты от коррозии.

стойкость к абразивному износу и к коррозийным процессам;
высокий уровень твердости;
ударная вязкость;
низкий коэффициент трения;
трибологические свойства;
инертность ко многим видам кислот;

Покрытие ZrCN применяется для обработки режущих инструментов, которые предназначены для работы с цветными металлами, а также для приспособлений для полировки. Карбонитрид циркония чрезвычайно устойчив к высоким температурам.

Оксид титана – TiO. Радужное напыление «Хамелеон».

Особенностью покрытий из оксида титана TiO является цветовой эффект «хамелеона». Поэтому такие покрытия в основном применяются в качестве декоративных и защитно-декоративных для изделий из различных материалов — сталей, алюминиевых сплавов, меди, пластмасс, стекла, керамики и т.д.

Покрытия TiO имеют небольшую толщину, обладая при этом достаточно высокой износостойкостью. При обработке поверхности твердосплавных инструментов диоксидом титана можно повысить их стойкость. Кроме того, покрытия на основе оксида титана известны как обладающие высокой фотокаталитической активностью: они эффективно используют свет для ускорения химических реакций.

Напыление нитрид титана

Нитрид титана – широко распространенный материал, используемый для декоративного покрытия разного рода изделий из нержавеющей, черной стали и других материалов. Покрытое нитридом титана изделие приобретает цвет и блеск настоящего золота. К тому же этот материал обладает прекрасными эксплуатационными качествами. Конструкции, покрытые нитридом титана, привносят в общий архитектурный ансамбль свою блестящую ноту.

Мы покрываем качественным нитридом титана любые изделия,
придавая им благородный блеск.

Свойства волшебного материала

Нитрид титана давно пользуется большой популярностью среди широких масс производителей. Это объясняется как его прекрасными эстетическими свойствами, так и высокими эксплуатационными качествами. Нитрид титана листы нашего производства широко применяются при покрытии кровель крыш, куполов храмов. Материал, нанесенный на металл, сохраняет свой блеск в течение 50 лет, без изменения внешнего вида, благодаря сверхтвердому покрытию, толщиной всего 5 мкм. В условиях агрессивной среды большого города – срок более чем значимый.

Напыление нитрид титана, выполняемое нами может различаться по цветам, основные из которых – золотой, медный и синий. Применение изделий из нержавеющей стали, покрытое качественным напылением очень широко.

Мы изготавливаем большой ассортимент продукции, способны привлечь внимание даже видавшего виды скептика. Блестящие дверные ручки и поручни из нержавеющей стали, детали отделки лифта, позолоченные крыши коттеджей класса премиум – вот неполный список наших изделий.

Напыление нитрид титана на металл дает возможность взглянуть по-новому на привычные предметы. Если вы хотите, чтобы память о вашем ушедшем человеке жила долго, то позолоченный православный крест с напылением станет лучшим символом на долгое время. Интересен тот факт, что материал на открытом воздухе только крепнет, а цвет его приобретает еще большую выразительность.

Нитрид титана покрытие –
качество и шик, доступные каждому.

Обращаясь к нам, вы можете быть уверены, что каждая деталь, покрытая данным материалом, будет служить верой и правдой долгое время. Даже самая мелкая часть интерьера, такая как отделка мебели, сохранит природный блеск. Мы обладаем всеми необходимыми мощностями для создания конкурентоспособной продукции мирового уровня.

Все для красоты Москвы и Московской области

Являясь ведущим предприятием по изготовлению изделий из металла, мы прилагаем все возможные усилия для того, чтобы наша столица была еще красивее, а дома ее жителей поражали своей роскошью и блеском. Наша продукция радует глаз жителей и гостей города, вызывая у них самые добрые чувства. И это является лучше платой за наши труды.

Обработка нитрид титаном в Москве

Многие производители, занимающиеся напылением нитрида титана, экономят на нем, пытаясь выиграть в разнице цен. Эта политика совершенно недопустима с точки зрения ведущих компаний. Мы всегда выступали только за правильное ведение бизнеса и честный подход к клиентам. Именно поэтому наша компания попала в число лучших производств Москвы. Звоните нам и вы почувствуете все выгоды честного производства! Мы работаем только для вас!

Читайте также: