Титан нитридээр бүрсэн ган. Нунтаг технологи

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Бидний цаг үед материалыг хамрахын тулд олон төрлийн технологи ашигладаг. Вакуум бүрэх технологи, электрон-протоны цацраг, өндөр температурт хайлуулах болон бусад олон технологи байдаг.

Титан нитридээр бүрсэн ган

Орчин үеийн ертөнцөд "алтадсан" гоёл чимэглэлийн гоёл чимэглэл, бүтээгдэхүүнүүд улам бүр түгээмэл болж байна. Аж үйлдвэрийн хувьд энэ нь багаж хэрэгсэл, эд ангиудыг титан нитридээр хатууруулах (шүрших) юм. Энэхүү химийн элемент нь гаднах гоёл чимэглэлийн шинж чанартай бөгөөд үйл ажиллагааны үнэ цэнэтэй чанаруудтай байдаг - өндөр хатуулаг, эсэргүүцэл, химийн идэвхгүй байдал. Аж үйлдвэрт титан нитридын бүрээсийг хийдэг:

1. Вакуум хуримтлуулах арга. Үүнийг янз бүрийн аргаар хэрэгжүүлдэг - ион хуримтлуулах, плазмын фазын конденсацын систем, магнетрон суурилуулалтанд цацах: PVD (физик уурын хуримтлал) эсвэл FOP технологи.
2. Химийн уурын хуримтлуулах арга: CVD (Химийн уурын хуримтлал) эсвэл CVD технологи.
3. Богино долгионы плазмын бамбарт плазм цацаж байна.
4. SHS технологи (өөрөө тархдаг өндөр температурын синтез).

Ганыг титан нитридээр тунадасжуулах аргаар бүрэх нь сайн чанарын үр дүн өгдөг боловч үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүдэд техникийн нарийн төвөгтэй суурилуулалт (вакуум, уурын хий) шаарддаг. Үүнээс гадна тодорхой тоног төхөөрөмж, материал, үйлдвэрлэлийн хий (жишээ нь азот) шаарддаг. Үүнээс гадна цахилгаанаар бүрэх цехүүдэд хортой хог хаягдал үүсдэг.

Плазмын суурилуулалт. Процесс

Плазмын төрлийн суурилуулалтанд титан нитридийн бүрээсийг бэлэн нунтаг түүхий эд (нунтаг хэлбэрийн титан нитрид) ашиглан цахилгаан плазмын шүршигчээр гүйцэтгэдэг. Шүршихэд зориулсан плазматрон нь харьцангуй энгийн бөгөөд процесс нь вакуум, тусгай хийн орчингүйгээр хийгддэг. Гэхдээ титан нитридын хүчилтөрөгчөөр исэлдэлтийг багасгахын тулд аргоныг сийвэн үүсгэхэд ашигладаг. Энэ нь идэвхгүй шинж чанартай байдаг. Азотыг богино долгионы плазмын бамбарт ашигладаг. Энэхүү нунтаг бүрэх технологийг хувийн бизнес зэрэг жижиг тоноглогдсон өрөөнд ашиглаж болно.

Плазмаар цацах аргын сул тал

Плазмын төрлийн суурилуулалтад титан нитрид бүрэх технологи нь дараах сул талуудтай:

• сул наалдац. Бүрээсний наалдамхай чанар нь PVD эсвэл CVD аргуудаас доогуур байдаг тул шүрших нь тогтворжих хандлагатай байдаг;
• гадаргууг бүрхсэн хальс нь тэгш бус;
• ийм чанар муутай киноны гоёл чимэглэлийн шинж чанар;
• тодорхой хугацаанд цацах ажлыг хэд хэдэн удаа хийх боломжтой тул бүтээгдэхүүн элэгдэлд амархан ордог.

Хэрэв титан нитридын бүрээсийг жижиг, муу тоноглогдсон өрөөнд хийвэл үр дүн нь мэдэгдэхүйц сул талтай байх нь ойлгомжтой. Энэ бүрээсийг зөвхөн гоёл чимэглэлийн зориулалтаар ашигладаг. Жишээлбэл, бэлэг дурсгалын бүтээгдэхүүн, тавилга холбох хэрэгсэл, үнэт эдлэл гэх мэт үйлдвэрлэлд ийм чанарыг шаарддаг.

Галын технологи

Өндөр температурт синтез хийхдээ титан нитридыг эцсийн бүтээгдэхүүнийг халаах замаар хаалттай реакторт бүрхдэг. Ийм суурилуулалтанд бүрхүүлийг цэвэр, жигд болгодог. Энэ нь бат бөх, хатуулаг, галд тэсвэртэй чанараараа алдартай нийлмэл материалуудаас давж гардаг.

Реакторыг өндөр температурт халаах нь экзотермик процессын улмаас үүсдэг. Хэд хэдэн химийн элементүүдийн урвалын үр дүнд нэг хэсэг үүсдэг. Температур нь 4000 градус хүрдэг. Ингэснээр та маш сайн цэвэр нитрид, титан диборит, цахиур, хөнгөн цагаан болон бусад материалыг эцсийн бүрээстэй авах боломжтой. Өндөр температурт нунтаг синтезийн хувилбаруудад титан нитридээр бүрэх процессыг нэмэлтээр хийж болно. Шинэ SHS реакторуудад ямар ч материал ер бусын бөгөөд гоёмсог гоёл чимэглэлтэй болж хувирдаг.

Титан нитридээр бүрсэн материалын давуу тал

Үүнд:

• механик гэмтэлд мэдэгдэхүйц эсэргүүцэл;
• төрөл бүрийн бүрээсийн өнгө;
• үйл ажиллагааны бат бөх чанар;
• шинэлэг үйлдвэрлэлийн тогтвортой байдал;
• тав тухтай, хэрэглэхэд хялбар;
• нь сүмийн бөмбөгөр чимэглэл (алтадмал) хийхээс эхлээд бэлэг дурсгалын зүйл үйлдвэрлэх хүртэл үйлдвэрлэлийн олон салбарт ашиглагддаг.

Үйлдвэрлэл дэх титан нитрид бүрэх зардал нь алт бүрэх шаардлагатай бусад салбаруудаас хамаагүй бага байдаг гэж маргаж болно. Жишээлбэл, "алтадмал" бүхий зэвэрдэггүй ган хуудасны нэг квадрат метр нь ойролцоогоор 2.5 мянган рубль болно. TiN бүрээс нь бүдгэрдэггүй бөгөөд материалыг зэвнээс хамгаалдаг. Титан нитридын бүрхүүлийн ашиглалтын хугацаа хамаагүй урт байдаг. Энэ холболт нь 800 градусын температурт тэсвэртэй.

Дүгнэлт

Хийж буй хамрах хүрээ нь олон онцлогтой. Нитридын бүрээсийг нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэлд ашигладаг, учир нь энэ материал нь дамжуулагч ба тусгаарлагч юм. Шүрших нь гадаргууг өөр цэцэг өгдөг, бүтээгдэхүүн нь илүү гоёл чимэглэлтэй байдаг. Энэ нь алт, бургунди, ногоон, хөх, мөн мөнгө, час улаан өнгөтэй Бүгд тогтвортой, бүдгэрдэггүй, арилдаггүй.