В настоящее время все большую популярность приобретают «золоченные» декоративные материалы и изделия, а также упрочненные инструменты и детали с покрытием (напылением) из нитрида титана. И это не удивительно, ведь этот материал обладает как прекрасными декоративными свойствами (можно добиться, чтобы его цвет и фактура были внешне неотличимы от ювелирного золота), так и ценными эксплуатационными характеристиками – высокой твердостью (износоустойчивостью), антикоррозионной, и в целом химической стойкостью, низким коэффициентом трения, абсолютной (диффузионной) адгезией к основе.
Такие ценные потребительские качества изделий и материалов с нитрид титановым покрытием толкают желающих сэкономить к поиску возможностей выполнять покрытие в домашних условиях, или хотя бы кустарным способом в слабо оборудованных мастерских. К поиску таких нетривиальных решений дополнительно подталкивает как высокая популярность услуги (напыление может наноситься на листовой металл, самые разнообразные фигурные металлические, пластиковые, керамические изделия), так и привлекательная коммерческая цена покрытия нитрид титана . Которая, например, на тонких листах нержавейки колеблется в пределах 600 – 1000 грн за м 2 .
Особенности покрытия инструмента нитрид титаном
Давайте же разберемся, насколько реально сделать покрытие нитридом титана в домашних условиях кустарными или полукустарными способами.
В промышленных условиях нанесение на материалы и изделия нитрид титанового напыления производится:
методом физического осаждения (ФОП, или PVD (Physical Vapour Deposition)) в вакуумных установках; данный метод имеет несколько вариантов реализации — системы ионного осаждения, системы магнетронно-ионного распыления, системы конденсации из плазменной фазы с ионной бомбардировкой;
методом химического осаждения (ХОП, или CVD (Chemical Vapour Deposition);
методом плазменного напыления.
Первые два позволяют получить хорошие и отличные результаты по качеству нанесения нитрид титанового покрытия. Но в то же время они требуют технически сложных и дорогих технологических установок (вакуумных, парогазовых), которые могут себе позволить только достаточно крупные промышленные предприятия или лаборатории.
Кроме того, промышленные установки PVD и CVD требуют наличия многочисленного, сложного и дорогого сопутствующего (обеспечивающего) оборудования, а также малодоступных материалов и промышленных газов. Из-за сложности организации технологического процесса и высокой цены, оборудование промышленного класса практически не доступно даже для небольших (полукустарных) производств, не говоря уже о домашних условиях.
Покрытие нитридом титана, как имитация золочения. Какие детали можно покрывать?
В то же время, метод плазменного напыления характеризуется наибольшей простотой и дешевизной организации, поскольку в нем применяются широко распространенные электроплазменные горелки-распылители, и сравнительно доступное сырье – нитрид титана в уже готовой порошковой форме. Что важно, процесс плазменного напыления происходит без создания вакуума или специальной газовой среды. Но, для уменьшения окисления нитрида титана кислородом, в качестве плазмообразующего газа могут использоваться инертные газы, например, аргон. Таких технологических условий с невысокими требованиями вполне можно достичь даже в оборудованных небольших мастерских, где производство ведется в полукустарных условиях, малочисленными сериями (партиями), или вообще единичными изделиями.
Недостатками метода плазменного напыления нитрид титана являются:
плохая адгезия (прикрепление) покрытия к основе, которое значительно уступает по прочности и стойкости напылению, которое получено на оборудовании PVD или CVD, и склонно к отслоению;
проблематичность получения пленки, равномерной по толщине, с высокими декоративными свойствами.
В связи с серьезными недостатками метода плазменного напыления, можно с ответственностью утверждать, что он характерен преимущественно для небольших производств, производящих работы полукустарными методами. Связи с чем он получил распространение лишь в сфере нанесения нитридтитановых декоративных покрытий невысокого качества, например, на мебельную фурнитуру, сувенирную продукцию, дешевую бижутерию и т.д.
Но для гораздо более скромных условий домашней мастерской практически не применим даже метод плазменного напыления. Что можно посоветовать домашним умельцам (и химикам – технологам по совместительству), которым не жалко направить свои силы и энергию на получение нитридтитановой «позолоты» своими руками?
В домашних условиях такое покрытие можно получить методом гальвано-химии, путем осаждения нитрида титана из нитратных растворов (или расплавов) солей титана. Для таких условий гальвано-химическую ванну и все сопутствующее оборудование вполне возможно изготовить своими руками.
Но, помимо огромных затрат электроэнергии и времени, из-за физико-химических особенностей материала (нитрида титана), такое гальваническое покрытие неизбежно будет обладать следующими характеристиками:
неравномерностью и крупнокристаллической структурой, которые будут только отрицательно сказываться на декоративных и потребительских свойствах изделия;
избыточно большой толщиной покрытия, которая будет серьезно и малопредсказуемо превышать начальные массогабаритные характеристики изделия;
плохой адгезией гальванического покрытия к основе, что будет приводить к сравнительно легкому его отслаиванию.
Да, с такими характеристиками нитридтитанового покрытия на рынок не выйдешь, и большого успеха там не достигнешь. Потому на рынке закономерно господствуют материалы и детали с нитридтитановым напылением, которое выполнено на вакуумном (PVD) или паро-газовом (CVD) оборудовании промышленного класса. Народным умельцам, которые все же решаются положить свои силы и материальные ресурсы на отработку гальвано-химической технологии получения декоративного покрытия «под золото» из нитрида титана, можем только пожелать всяческих успехов.
просп. Аношкина 179 , г. Каменское , Украина
099 175 62 38
096 389 50 64
0569 58 60 37
093 732 16 40
НАПИСАТЬ НАМ
Заполните небольшую форму и очень скоро наш менеджер ответит Вам:
Заказать обратный звонок
Заполните небольшую форму и очень скоро наш менеджер свяжется с Вами:
Источник: barion-ua.com
Что мне делать, если хочется покрыть деталь нитридом титана?
Покрытие из нитрида титана по роскошной красоте успешно соперничает с золотой, серебряной и платиновой поверхностью и при этом вполне доступно по цене. Неудивительно, что любовь к этому дивному материалу может порой доходить до фанатизма. Что делать, если вы стали поклонником нитрида титана? Ответ один: срочно искать надежную компанию, которая профессионально наносит титановое напыление. Но перед этим нужно кое-что выяснить.
Этап № 1: выбираем основу
Нестрого говоря, нитрид титана можно нанести на все, что выдерживает температуру до +260…+270 °С. Это означает, что такие материалы, как полиэтилен, полиуретан и прочие легко плавящиеся полимеры отбрасываются сразу. Для нанесения нужно выбрать деталь из чего-то более термоустойчивого. Наилучший вариант – нержавеющая сталь и цветные металлы. Подойдет и знаменитый ABC-пластик.
Он славится не только своей прочностью, но и устойчивостью к высокой температуре. На вопрос, можно ли нанести нитрид титана на керамику или сантехнический фаянс, отвечаем: можно. Но результат будет недолговечным.
Этап № 2: подготавливаем поверхности
Специалисты сообщают: чтобы титановый слой, нанесенный на ваш в будущем блестящий объект, был качественным и одинаковой толщины, изделие должно быть предварительно разобранным. Это первое, с чего начинается подготовка. После того как изделие разобрано на первичные элементы, переходим к тщательной очистке поверхности.
От того, как вы очистите и обезжирите свой предмет, зависит конечное качество напыления. Затем сверлятся технологические отверстия. Они нужны, чтобы изделие можно было подвесить в камере для всесторонней обработки. При подготовке возможны два варианта:
- вы все делаете сами;
- вы все поручаете специалистам.
Этап № 3: передаем изделие в руки профессионалов
Рекомендуется выбирать тех, кто сделал напыление титана свой основной деятельностью. Например, ООО «Кубатура» . Сотрудничать с этой компанией легко и приятно. И вот почему:
- самые большие камеры вакуумного напыления, куда помещаются и габаритные изделия, например колесные диски;
- привлекательные цены, которые сообщаются вам сразу после визуального осмотра изделия и не меняются в последний момент;
- оперативность исполнения заказов.
Как видим, нанести нитрид титана на деталь очень просто. Дело остается за малым: найти все то, что вы хотите сделать сияющим.
Источник: dzen.ru
Покрытие нитридом титана стали. Порошковая технология
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.
Источник: fb.ru