დაფარვა ფოლადი ტიტანის ნიტრიდით. ფხვნილის ტექნოლოგია

2025 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2025-01-24 13:19

ჩვენს დროში მასალების დასაფარად გამოიყენება სხვადასხვა ტექნოლოგიების მთელი სპექტრი. არსებობს ვაკუუმური საფარის ტექნოლოგიები, ელექტრონ-პროტონული გამოსხივება, მაღალი ტემპერატურის შერწყმა და მრავალი სხვა.

დაფარვა ფოლადი ტიტანის ნიტრიდით

თანამედროვე სამყაროში სულ უფრო პოპულარული ხდება "მოოქროვილი" დეკორატიული ორნამენტები და პროდუქტები. მრეწველობაში ეს არის ხელსაწყოების და ნაწილების გამკვრივება (გაფცქვნა) ტიტანის ნიტრიდით. ამ ქიმიურ ელემენტს აქვს როგორც გარეგანი დეკორატიული გარეგნობა, ასევე ღირებული საოპერაციო თვისებები - მაღალი სიმტკიცე, წინააღმდეგობა და ქიმიური ინერტულობა. ინდუსტრიაში, ტიტანის ნიტრიდის საფარი ხორციელდება:

1. ვაკუუმური დეპონირების მეთოდი. იგი ხორციელდება სხვადასხვა გზით - იონური დეპონირება, პლაზმური ფაზის კონდენსაციის სისტემა და დაფხვრა მაგნიტრონის დანადგარებში: PVD (Physical Vapor Deposition) ან FOP ტექნოლოგია.
2. ქიმიური ორთქლის დეპონირების მეთოდი: CVD (Chemical Vapor Deposition) ან CVD ტექნოლოგია.
3. პლაზმური შესხურება მიკროტალღურ პლაზმურ ჩირაღდნებში.
4. SHS ტექნოლოგია (თვითგამრავლება მაღალი ტემპერატურის სინთეზი).

ფოლადის დაფარვა ტიტანის ნიტრიდით დეპონირების მეთოდებით იძლევა კარგ ხარისხს, მაგრამ მოითხოვს ტექნიკურად რთულ ინსტალაციას (ვაკუუმი, ორთქლი-გაზი) სამრეწველო საწარმოებში. გარდა ამისა, მას სჭირდება სპეციფიკური აღჭურვილობა, მასალები და სამრეწველო აირები (მაგ. აზოტი). გარდა ამისა, ტოქსიკური ნარჩენები წარმოიქმნება ელექტრული საფარის მაღაზიებში.

პლაზმური ინსტალაციები. პროცესი

პლაზმური ტიპის დანადგარებში ტიტანის ნიტრიდის დაფარვა ხორციელდება ელექტროპლაზმური გამფრქვევებით მზა ფხვნილის ნედლეულის გამოყენებით (ტიტანის ნიტრიდი ფხვნილის სახით). შესხურებისთვის პლაზმატრონები შედარებით მარტივია, პროცესი იქ ტარდება ვაკუუმისა და სპეციალური აირისებრი გარემოს გარეშე. მაგრამ ჟანგბადით ტიტანის ნიტრიდის დაჟანგვის შესამცირებლად, არგონი გამოიყენება პლაზმის შესაქმნელად. მას აქვს ინერტული თვისებები. აზოტი გამოიყენება მიკროტალღური პლაზმის ჩირაღდნში. ფხვნილის საფარის ამ ტექნოლოგიის გამოყენება შესაძლებელია პატარა აღჭურვილ ოთახებში, როგორიცაა კერძო ბიზნესი.

პლაზმური შესხურების მეთოდის ნაკლოვანებები

პლაზმის ტიპის დანადგარებში ტიტანის ნიტრიდის საფარის ტექნოლოგიას აქვს შემდეგი უარყოფითი მხარეები:

• სუსტი ადჰეზია. საფარის ადჰეზიის სიძლიერე ჩამოუვარდება PVD ან CVD მეთოდებს, შესხურება მიდრეკილია დნება;
• ფილმი, რომელიც ფარავს ზედაპირს, მკაცრად არათანაბარია;
• ასეთი უხარისხო ფილმის დეკორატიული თვისებები;
• შეფუთვა გარკვეული პერიოდის განმავლობაში შეიძლება რამდენჯერმე გაკეთდეს, ამიტომ პროდუქტი მიდრეკილია აცვიათ.

ცხადია, თუ ტიტანის ნიტრიდის საფარი შესრულებულია პატარა, ცუდად აღჭურვილ ოთახებში, შედეგს აქვს მნიშვნელოვანი ნაკლოვანებები. ეს საფარი გამოიყენება მხოლოდ დეკორატიული მიზნებისთვის. მაგალითად, ეს ხარისხი საჭიროა სუვენირების პროდუქტების, ავეჯის ფიტინგების, სამკაულების და ა.შ. წარმოებაში.

ცეცხლის ტექნოლოგია

მაღალტემპერატურულ სინთეზში ტიტანის ნიტრიდი დაფარულია დახურულ რეაქტორებში მზა პროდუქტის გაცხელებით. ასეთ დანადგარებში, საფარი მიიღება სუფთა და ერთგვაროვანი. იგი აღემატება ცნობილ კომპოზიტურ მასალებს სიძლიერით, სიხისტე და ცეცხლგამძლეობით.

რეაქტორის მაღალ ტემპერატურაზე გათბობა ხდება ეგზოთერმული პროცესების გამო. რამდენიმე ქიმიური ელემენტის რეაქციის შედეგად წარმოიქმნება ნაწილი. ტემპერატურა 4000 გრადუსს აღწევს. ამ გზით შეგიძლიათ მიიღოთ შესანიშნავი სუფთა ნიტრიდი, ტიტანის დიბორიტი, სილიციუმი და ალუმინის და სხვა მასალები მზა საფარით. მაღალტემპერატურული ფხვნილის სინთეზის ვარიანტებში ტიტანის ნიტრიდით დაფარვის პროცესი შეიძლება დამატებით განხორციელდეს. ახალ SHS რეაქტორებში ნებისმიერი მასალა უჩვეულო და დახვეწილი დეკორატიული აღმოჩნდება.

ტიტანის ნიტრიდით დაფარული მასალების უპირატესობები

ეს მოიცავს:

• მნიშვნელოვანი წინააღმდეგობა მექანიკური დაზიანების მიმართ;
• დაფარვის ფერების მრავალფეროვნება;
• ფუნქციური გამძლეობა;
• ინოვაციური წარმოების მდგრადობა;
• მოხერხებულობა და გამოყენების სიმარტივე;
• გამოიყენება წარმოების მრავალ სფეროში, ეკლესიის გუმბათების გაფორმებიდან (მოოქროვილი) სუვენირების წარმოებამდე.

შეიძლება ითქვას, რომ ტიტანის ნიტრიდის დაფარვის ღირებულება წარმოებაში გაცილებით დაბალია, ვიდრე სხვა ინდუსტრიებში, სადაც საჭიროა ოქროთი მოოქროვილი. მაგალითად, ერთი კვადრატული მეტრი უჟანგავი ფოლადის ფურცელი "მოოქროვილით" ეღირება დაახლოებით 2,5 ათასი რუბლი. TiN საფარი არ აფერხებს და იცავს მასალას ჟანგისაგან. ტიტანის ნიტრიდის გარსის მომსახურების ვადა გაცილებით გრძელია. ეს კავშირი მდგრადია 800 გრადუს ტემპერატურაზე.

დასკვნა

განხორციელებულ დაფარვას ბევრი ფუნქცია აქვს. ნიტრიდის საფარი გამოიყენება ინტეგრირებული სქემების წარმოებაში, რადგან ეს მასალა არის გამტარიც და იზოლატორიც. შესხურება ზედაპირს აძლევს განსხვავებულ ყვავილს, პროდუქტები უფრო დეკორატიულია. არის ოქროსფერი, შინდისფერი, მწვანე და ლურჯი, ასევე ვერცხლისფერი და ჟოლოსფერი. ყველა მათგანი სტაბილურია, არ ცვივა და არ ირეცხება.