ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Покрытия из карбида титана из "Карбид титана Получение, свойства, применение " С начала 60-х годов широкое распространение получили износостойкие материалы с нанесенньГми на них покрытиями. Покрытия нашли применение в аэрокосмической промышленности, атомной энергетике, автомобилестроении, при изготовлении инструментальных материков. Использование покрытий позволяет увеличить в несколько раз срок службы изделий, сэкономить дорогостоящие и дефицитные материалы. Карбид титана является одним из самых эффективных материалов, используемых в качестве износостойкого покрытия, и это связано прежде всего с тем, что Ti в наибольшей мере удовлетворяет требованиям, предъявляемым к покрытиям высокие износостойкость и твердость при высоких и низких температурах хорошая химическая стабильность небольшой коэффициент трения, хорошее сцепление с поверхностью материала — основы окалиностойкость малая склонность к схватыванию и холодной сварке способность не разрушаться под воздействием механических и тепловых нагрузок. [c.132] Более полная классификация методов нанесения покрытий из Ti представлена на рис. 65 [ 177]. [c.134] В настоящее время в Западной Европе, США и Японии более половины инструментальной оснастки подвергают обработке методом VD с целью получения тугоплавких покрытий. [c.134] Основные преимущества данного метода универсальность, позволяющая получить покрытия на поверхности изделия сложной конфигурации и заданных размеров минимальное загрязнение покрьшаемой поверхности хорошее сцепление с основой высокая плотность и однородность наносимых покрытий возможность использования оборудования массового производства получение многослойных покрытий легко осуществляемый контроль химического состава покрыгия. [c.134] Правильная организация технологических процессов осаждения карбида титана из газовой фазы требует ясности в понимании термодинамики и кинетики зтих процессов. [c.134] Как известно, равновесное состояние системы определяется ее составом, температурой и давлением. При одном и том же общем составе системы (исходном или равновесном) нет смысла перебирать различные газообразные неорганические и органические соединения титана -конечный результат будет одинаков. Однако состав системы не может быть выбран каким угодно из-за ограниченности летучик соединений титана, пригодных для использования осаждения карбида титана из газовой фазы. [c.134] При разумных, наиболее часто используемых на практике соотношениях Ti U СН4 Н2 и давлениях, близких к атмосферному, равновесие реакции практически полностью сдвигается вправо при температурах вьшю 900—1200 °С. [c.135] В качестве примера расчета на рис. 66 приведен равновесный состав системы с соотношением элементов С Н С1 Ti = 1 20 4 1 при температурах 1000—4000 К и давлении 0,1 МПа. Более подробный анализ рассчитанного таким образом равновесия можно найти в работе [178]. [c.135] При осаждении карбида титана нежелательным сопутствующим процессом может оказаться осаждение твердого углерода. При прочих равных условиях этот процесс тем более вероятен, чем вьше температура осаждения. [c.137] Основной недостаток и основные ошибки рассмотренного вьше метода расчета равновесия вызваны не тем, что в ЭВМ вводятся термодинамические сведения не всех участвующих в равновесии веществ, а игнорированием образования растворов этих веществ в конденсированной фазе и особенно игнорированием широкой области гомогенности карбида титана. [c.137] Термодинамические свойства карбида титана в области гомогенности известны достаточно хорошо для того, чтобы учитьтать их при расчетах равновесия процессов осаждения из газовой фазы. Такие расчеты полезнь не только потому, что используют более адекватную модель, но и потому, что позволяют определить условия осаждения карбида титана заданного состава и, следовательно, заданных в широких пределах механических и физических свойств. Примеры таких расчетов можно найти в работах [180, 181]. [c.137] Лимитирующей стадией процесса осаждения может быть либо диффузия компонентов в газовой фазе, либо скорость химической реакции. Среди различных реакций наиболее медленной, как правило, оказывается реакция разложения углеводородов. [c.139] В начальной ст 1дии (примерно 1 мин) процесс нестабилен, затем в течение длительного времени скорость осаждения остается постоянной [182]. [c.140] Как в кинетической, так и в диффузионной области скорость осаждения увеличивается с повьпиением в газовой смеси парциального давления углеводорода или, что то же самое, увеличением количества углеводорода, проходящего над подложкой в единицу времени (рис. 70,71) [183]. [c.140] Вернуться к основной статье