碳化鈦的化學(xué)式TiC,分子量為59.89。噴涂粉末灰色金屬光澤的結(jié)晶固體。熔點(diǎn)3140℃,沸點(diǎn)4820℃,相對密度4.93。硬度9-10。不溶于水,能溶于硝酸和王水。在低于800℃時對空氣穩(wěn)定,高于2000℃時受空氣侵蝕,1150℃時能與純氧反應(yīng)。由氫氣還原TiO2得到的鈦粉與碳的混合物在高溫下作用,或由TiO2與碳粉混合壓結(jié)成塊,然后在電爐中加熱至2300~2700℃并在氫氣或CO氣氛中碳化而得。萍鄉(xiāng)噴涂粉末用于制硬質(zhì)合金,也用作弧光燈的電極和研磨劑。
氮碳化鈦涂層有優(yōu)良的力學(xué)及摩擦學(xué)性能,作為硬質(zhì)耐磨涂層,它已廣泛用于切削刀具、鉆頭和模具等場合,具有廣泛的應(yīng)用前景。噴涂粉末研究表明,氮碳化鈦涂層的結(jié)構(gòu)、性能和結(jié)合強(qiáng)度受化學(xué)組分及工藝參數(shù)等因素的影響。噴涂粉末生產(chǎn)廠家從影響氮碳化鈦涂層結(jié)構(gòu)、性能、殘余應(yīng)力和結(jié)合強(qiáng)度的因素出發(fā),綜述了90年代以來的研究成果,為合理地利用和進(jìn)一步改善氮碳化鈦涂層的性能提供參考,提出了進(jìn)一步的工作。
它是一種在高溫環(huán)境下具有良好的耐磨、耐腐蝕、抗氧化的高熔點(diǎn)的材料,與鎳鉻合金制得的硬質(zhì)合金顆粒,采用等離子噴涂法,可作為耐高溫、耐磨、耐氧化與耐酸涂層,廣泛用在飛機(jī)發(fā)動機(jī)和石油化工機(jī)械器件上,可大大提高機(jī)械的壽命。噴涂粉末也常用作硬質(zhì)合金的晶粒細(xì)化劑及其他耐磨、耐腐蝕元件。以Cr3C2為基的金屬陶瓷在高溫下有極優(yōu)異的抗氧化性能。用于碳化鉻陶瓷。粗粒碳化鉻作為熔噴材料在金屬及陶瓷表面形成熔噴覆膜,賦予后者以耐磨、耐熱、耐蝕等性能,廣泛用于飛機(jī)發(fā)動機(jī)及石油化工機(jī)械器件上,以大大提高機(jī)械壽命。哪有噴涂粉末生產(chǎn)廠家亦用于噴制半導(dǎo)體膜。
耐磨陶瓷涂層由于兼有優(yōu)異的機(jī)械耐磨性能和良好的抗腐蝕性能,已成功地應(yīng)用于靜態(tài)、動態(tài)和惡劣的環(huán)境中,起到了對基體的保護(hù)作用,提高了構(gòu)件的效率和使用壽命,其應(yīng)用越來越廣。噴涂粉末一個最典型的例子就是切削刀具,傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金刀具雖然強(qiáng)度較高,但硬度較小;陶瓷刀具硬度較高,但強(qiáng)度稍差。噴涂粉末生產(chǎn)廠家隨著生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,高硬高強(qiáng)鋼用于制造各種機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)零部件越來越普遍,普通刀具和單一材料刀具難以滿足高速切削等極端條件下的要求,必須依靠復(fù)合材料來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),解決問題的重要途徑之一是在刀具上沉積高硬耐磨涂層。
碳化鉭(TaC)陶瓷顆粒具有高熔點(diǎn)(3880℃)、高硬度(2100HV0.05)、化學(xué)穩(wěn)定性好、導(dǎo)電導(dǎo)熱能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但由于其成本等問題,目前所見報道僅限于鎳基、鋁基等基體。噴涂粉末Chao等利用激光熔覆技術(shù),制備出了鎳基增強(qiáng)碳化鉭表面復(fù)合材料,結(jié)果表明此材料與純鎳相比硬度顯著提高。哪有噴涂粉末 磨損率比硬化鋼明顯降低。
TiCN膜層具有較低的內(nèi)應(yīng)力,比較高的韌性,具有良好的潤滑性,以及高硬度、耐磨損等特性,適用于要求較低的摩擦系數(shù)又要求較高硬度的場合。噴涂粉末由于TiCN具有比TiN更低的摩擦系數(shù)和更高的硬度 , 鍍以氮碳化鈦的工具更加適合于切割如不銹鋼 , 鈦合金和鎳合金等堅(jiān)硬材料,比TiN更具耐磨性和高溫穩(wěn)定性。噴涂粉末生產(chǎn)廠家將TiCN設(shè)置為涂層刀具的主耐磨層,可顯著提高刀具的壽命。TiCN膜層適用于需要高速切削、高進(jìn)給且切削和成型刃口處常受沖擊的切割、成型、沖剪工具,但需要注意被鍍材的材質(zhì)及表面狀況,如TiCN并不適用于高溫場合 , 如不銹鋼的干切割。