티타늄 질화물 (TiN) 막의 준비 및 응용
Jan 22, 2018| 1. 질화 티탄 (TiN) 막의 제조 방법
1960 년대 초, TiN 박막의 연구가 시작되었습니다. 그러나 연구 활동은 재료 및 장치의 어려움으로 인해 간조로 변했습니다. 이후 박막 제조 기술의 발전으로 TiN 박막 연구가 번창하고 준비 방법이 다양 해졌다. 현재 큰 발전이있었습니다.
물리적 기상 증착 (PVD)
전자빔 증착법
현재 가장 일반적으로 사용되는 진공 코팅 방법은 전자빔 증착 입니다. 전자빔을 사용하여 증발 된 재료의 표면을 치고 에너지를 전달한 다음 재료를 녹여 증발시키는 방법입니다. 전자빔 증착은 용기 재료와 도금 재료 사이의 반응을 감소시킬 수있는 큰 에너지 밀도, 높은 열효율, 낮은 열 전도 및 열 방출 손실 등의 특성을 갖는다. 또한, TiN 코팅의 순도가 크게 향상 될 수 있습니다.
스퍼터 코팅 법
TiN 막의 마그네트론 스퍼터링에는 두 가지 주요 방법이 있습니다 : DC 마그네트론 스퍼터링과 RF 마그네트론 스퍼터링 (세라믹 TiN 타깃 사용). 최근, 비평 형 마그네트론 스퍼터링 및 반응성 스퍼터링이 진행되고있다. 그 중에서도 반응성 스퍼터링 방법은 TiN 막의 제조에 가장 많이 사용되는데, 그 이유는 TiN 막의 독특한 장점 때문입니다. TiN 박막의 마그네트론 스퍼터링 방법은 스퍼터링 속도가 높고, 기판의 온도 상승이 낮으며, 필름과 기판의 결합력이 좋고, 장치 성능이 안정적이며, 조작 및 제어가 편리하다는 장점이 있습니다. 동시에, 단점. 예를 들어, 증착 속도가 상대적으로 낮고, 효율이 낮아서, 증착 비용을 감소 시키는데 바람직하지 않다. 따라서 마그네트론 스퍼터링 방법은 광학 및 마이크로 일렉트로닉스와 같은 고품질 TiN 코팅을 필요로하는 분야에만 적용됩니다.
아크 이온 도금
1980 년대부터 이온 도금 TiN 코팅 은 전 세계의 첨단 기술로 발전해 왔으며 주요 응용 분야는 고속 스틸 및 카바이드 공구에 대한 내마모성 코팅 및 금 모조 장식 코팅 스테인레스 강 제품 . 이온 도금 기술은 20 세기의 90 년대에 큰 걸음을 내딛었습니다. 최근에 가장 널리 사용되는 이온 도금 기술 (다중 아크 이온 도금이라고도 함)은 다른 모든 유형의 이온 도금 및 유일한 생산 공정 인 질화 티타늄 코팅 산업이되었습니다. 아크 이온 플레이 팅 공정 동안, 코팅의 구조 및 성능에 영향을 미치는 요소는 아크 전류, 기판 음 바이어스, 기판 온도, 질소 분압, 캐비티 압력 등이다.
2. 응용 연구 TiN 코팅
가공 산업
TiN 막은 절삭 날의 재료 접착력을 감소시키고 절삭력을 향상 시키며 공작물의 표면 품질을 향상시키고 절삭 공구의 수명과 내구성을 두 배 증가시킵니다. 따라서 TiN 필름은 저속 절삭 공구, 고속 강재 절삭, 목재 절삭 공구 및 드릴에 널리 사용됩니다. 또한 TiN은 마모 부품에 이상적인 내마모성 코팅이기 때문에 밀착력이 낮기 때문에 자동차 엔진의 피스톤 패킹 씰, 다양한 종류의 베어링 및 기어 등과 같은 많은 마모 시스템에서 적용 범위가 확장됩니다. 또한 TiN 코팅은 또한 자동차의 판금 성형 공구와 같은 성형 공구에 널리 사용됩니다.
의료 산업
TiN 필름은 경량, 고강도 및 우수한 생체 적합성을 가진 무독성 코팅입니다. 따라서, 그것은 매우 이상적인 의료용 금속 재료이며 인체에 이식 된 임플란트 및 수술 도구로 사용될 수 있습니다. 또한, TiN 막은 생체 적합성이 우수한 다른 막의 보강 막으로 사용될 수있다.
항공 우주
TiN 막은 IF-MS2에 코팅되어 MoS 2 윤활제 의 내마모성을 향상시킬 수 있습니다 . TIN 필름은 고경도, 고 융점, 고 내마모성, 우수한 화학적 안정성 등의 장점을 가지고있어 항공기 및 우주선 엔진 및 기타 부품의 윤활 성능을 향상시키기 위해 IF-MS2에 사용할 수 있습니다. 동시에 항공 우주 부품의 고온 및 마찰 성능을 보장 할 수 있습니다.
태양 에너지 응용 분야
고온 대기에서 안정한 태양 광 흡수층을위한 TiN 박막 연구는 1984 년에 시작되었으며, 최근 (Ti, Al) N 코팅은 태양 광 선택 흡수층과 태양 광 조절 창에 주로 사용됩니다. (Ti, Al) N 코팅. 태양 에너지에 TiN 및 TiAlN 코팅을 적용하기 위해 아직 시험 및 탐사 중에 있습니다.
