Пленки нитридные

В сплавах на основе железа и никеля при температурах 425— 800 °С наблюдалось катастрофическое науглероживание в виде металлического пылеобразования [96, 97]. Эта сильно локализованная форма коррозии и питтинга, как правило, развивается из. таких участках поверхности, где произошло разрушение защитной окисной пленки, которая сначала науглероживается, а затем в результате механического [96] или химического [97] воздействия превращается в пыль, состоящую из графита, металла, смешанных окислов и карбидов. Тщательно исследуются также термодинамика и кинетика растворения азота в сплавах, а также образование выделений нитридов [98] и формирование поверхностных нитридных окалин [99]. [c.24]

Физико-химические свойства металлических поверхностей зависят прежде всего от степени их чистоты. Наиболее опасными являются окисные или нитридные пленки, которые образуются при обжиге в результате взаимодействия металла со стеклом или газовой средой в печи. [c.470]

Титан обладает высокой коррозийной стойкостью, но если коррозия возникает, то разрушение идет очень интенсивно. На воздухе при всех эксплуатационных температурах на поверхности титана образуются твердые оксидные и нитридные пленки. Тонкие стружки и опилки титана могут легко воспламеняться. [c.216]

Рис. 4.12. Схема установки бинарного ионно-стимулированного осаждения нитридных пленок [3]

Наноструктурные карбидные, нитридные и боридные пленки (Т1С, Т1Н, ПВг, Т1(С, N), (Т1, А1)Н и др.) уже давно используются во многих странах в промышленном масштабе в качестве износостойких покрытий на металлообрабатывающем инструменте, что повышает рабочий ресурс последнего в несколько раз. Роль однослойного покрытия из карбонитрида титана и многослойного нитридного покрытия (Т1, А1, У)К/УК демонстрируют следующие данные (обрабатываемый материал — легированная сталь твердостью 38 НКС скорость резания 385 м/мин подача 0,2 мм за 1 оборот) рабочий ресурс резца без покрытия — 7 мин резца, покрытого Т1(С, N), — 53 мин резца, покрытого (Т1, А1, )1Ч/ ТЧ, — 141 мин. [c.154]

В [50] исследовалось влияние условий процесса (холодное изо-статическое прессование и термокомпрессионное вытягивание ленты), температуры и длительности отжига на термическую проводимость AlN-керамик. Некоторые вопросы роста и зависимости свойств нитридных пленок от внешних факторов (состав атмосферы, температура и морфология подложки и т.д.) рассматриваются в [51—53]. [c.10]

Широкое применение Ш-нитридов в качестве материалов полупроводниковой техники, электронной промышленности, химического приборостроения, для изготовления конструкционной керамики общего и специального назначения, в производстве твердых, износостойких материалов, абразивов, защитных покрытий и т. д. [1—4] обусловило развитие новых методов их получения (обзоры [3—18]), которые позволяют эффективно регулировать функциональные свойства нитридов путем направленной модификации их структурного и химического состояний. Синтезируемые при этом системы (в том числе в неравновесных условиях — например, в виде тонких пленок, покрытий, гетероструктур [12—14, 17,18]), включают большое число разнообразных дефектов, отличающих характеристики получаемого материала от свойств идеального кристалла. Очевидна роль дефектов в формировании эксплуатационных параметров многокомпонентных нитридных систем — керамик, композитов [2, 3, 9,16]. [c.34]

В отличие от нитридов -металлов, где некомплектность азотной подрешетки может достигать -50 % (обзоры в [20,21]), области гомогенности бинарных Ш-нитридов в равновесном состоянии весьма малы [1, 3]. Тем не менее, даже незначительное присутствие решеточных анионных или катионных вакансий может критическим образом изменять проводимость, оптические свойства, влиять на термомеханические характеристики Ш-нитридов. Особую роль решеточные дефекты играют в формировании свойств элементов оптоэлектронных устройств, в качестве которых выступают нитридные пленки или гетероструктуры, синтезируемые в неравновесных условиях. [c.38]

Поглощение титаном азота в общих чертах аналогично поглощению кислорода. Однако скорость поглощения азота значительно меньше. Взаимодействие титана с азотом идет настолько слабо, что до температур 825—850° С на поверхности титана не обнаруживается даже следов нитридной пленки. Выше 850° С наблюдается потускнение поверхности, вызванное образованием на поверхности титана тонкой нитридной пленки. [c.381]

Очищающее действие сварочной дуги при сварке переменным током проявляется з те полупериоды, когда катодом является изделие благодаря катодному распылению, так как в этом случае происходит разрушение окисной и нитридной пленок. [c.222]

Трубопроводы из титана и его сплавов применяются в особо ответственных случаях. Затруднения, возникающие нри сварке титана и его сплавов, связаны с его высоким химическим сродством к кислороду, азоту и водороду, причем сродство это увеличивается по мере роста температуры. Растворение газов в титане и его сплавах вызывает хрупкость и повышает его склонность к холодным трещинам. При высоких температурах начинается интенсивный рост зерна, что в итоге также вызывает потерю пластических свойств. Кроме того, процесс сварки трубопроводов из титана и его сплавов затрудняется наличием окис-но-нитридной пленки на поверхности труб. [c.188]

Для получения высококачественных соединений необходимы надежная защита металла сварочной ванны и нагретых участков металла шва и околошовной зоны от соприкосновения с окружающим воздухом (при этом защищаться должна не только наружная, но и внутренняя поверхность трубы), очистка поверхности свариваемых кромок от окисно-нитридных пленок и применение сварочных материалов, имеющих высокую степень чистоты. [c.188]

Окисно-нитридная пленка удаляется со свариваемых кромок травлением специальным раствором, содержащим соляную кислоту и фтористый натрий, с последующей промывкой горячей водой и протиркой спиртом. [c.189]

Полученные в этой работе [173] данные не согласуются с результатами работы [168] и более поздними исследованиями [174], в которых установлено, что при азотировании титановых сплавов снижение парциального давления азота способствует образованию его твердого раствора в а-титане и тормозит образование сплошной нитридной пленки. [c.159]

Однако дуга обратной полярности обладает ценным свойством, проявляющимся в очистке поверхности металла от окисных и нитридных пленок, а также других поверхностных загрязнений. Очищающее действие дуги обратной полярности заключается в том, что в зоне катодного пятна на поверхности изделия благодаря катодному распылению и под действием бомбардировки положительными ионами разрушается окисная и нитридная пленка и удаляются другие поверхностные загрязнения. [c.456]

На воздухе при обычной тем пературе титан устойчив. При нагревании до 400—550° С металл покрывается оксидно-нитридной пленкой, которая прочно удерживается на металле [c.204]

Однако дуга обратной полярности обладает ценным свойством — способностью очищать поверхность металла от окисных и нитридных пленок, а также других поверхностных загрязнений. Очищающее действие дуги обратной полярности заключается в том, что в зоне ка- [c.622]

Сильно окисленная поверхность шва имеет серый цвет с белым налетом. Взаимодействие титана с азотом сопровождается образованием на поверхности металла желто-коричневой нитридной пленки. Присутствие водорода в сварочной зоне приводит к потускнению шва. [c.544]

Эффективность защиты зависит от чистоты газа и ряда технологических факторов (расход газа, расстояние между соплом горелки и поверхностью изделия, скорость сварки и т. д.) и конструкции защитных устройств (горелки, подкладки). Взаимодействие титана с азотом сопровождается образованием на поверхности металла желто-коричневой нитридной пленки. Газо-насыщение металла при сварке особенно велико у поверхности. [c.370]

На качество сварных соединений титана оказывает влияние состояние поверхности кромок и присадочного металла. Окисно-нитридная пленка, которая образуется после горячей обработки полуфабрикатов (ковки, штамповки, прокатки на воздухе и др.), удаляется механической обработкой или путем пескоструйной обработки и последующего травления металла в смеси солей с кислотами или щелочами. Находит применение травление в течение 5—10 мин при температуре 60° С в растворе следующего состава 350 см технической соляной кислоты, 50 г фтористого натрия, 650 см воды. [c.655]

Скорость взаимодействия титана с азотом значительно ниже скорости реакции окисления кислородом. Нитрид титана обнаруживается при высоких температурах (>800° С). Однако пленка нитрида титана не является защитным покрытием, поскольку титан активно взаимодействует с кислородом при 1200° С. В процессе реакции нитридное покрытие разрушается с выделением азота и заменяется окисным [178]. [c.184]

Испытания азотированных образцов на разрыв проводили при комнатной температуре. С увеличением времени азотирования при 1100° С прочность образцов возрастает, достигая для самых тонких образцов после выдержки в течение 6 ч значения = = 70 кГ/мм . Пленки нитридных фаз при этой температуре, по мнению авторов работы [186], еще очень малы и заметно не влияют на общую прочность образцов. При 1200° С насыщение азотом происходит быстрее и уже после 1—2-ч выдержки достигается максимальная прочность, составляющая —65 кГ/мм . Очевидно, при этой температуре начинает сказываться влияние нитридных слоев. При 1300 и 1400° С образование насыщенного твердого раствора азота в нгюбии заканчивается уже в течение первых 15 мин и при дальнейших выдержках нитридные слои растут, что приводит к снижению прочности. [c.167]

Испытанием стали с сульфоцианированным слоем при ударноконтактных нагрузках установлено, что в первый момент происходит интенсивный износ наиболее мягкой по сравнению с другими зонами слоя сульфидной пленки и вмазывание сернистых соединений в микронеровности поверхности находящейся под ней карбо-нитридной зоны [20]. Дальнейшее воздействие нагрузок и теплоты, выделяющейся на контактирующих поверхностях, способствует миграции серы в более глубокие зоны слоя, что обеспечивает повышение его износостойкости. [c.10]

Согласно данным предыдущего раздела, упрочнение могло бы также вызываться внутренними эффектами, в частности образованием упрочняющих дисперсоидов за счет оксидных (карбидных, нитридных и т. д.) частиц. С представлением об упрочняющей поверхностной пленке согласуются рассмотренные выше данные работы [62], где было исследовано упрочнение нержавеющей стали, вызванное науглероживанием, и обнаружено, что показатель п возрос от 6 для исходной стали до 10,7 для науглероженной стали. По-видимому, возрастание значения п отражает в этом случае более высокое внутреннее противодействующее напряжение аналогично случаю суперсплавов, механически легированных оксидными дисперсоидами [13]. [c.36]

На поверхности титана всегда имеется альфпрова1шый слой, нa ьrщ нFlыи атмосферными газами. Перед пайкой этот слой иеоб.ходимо удалить пескоструйной обработкой или травлением в растворе следующего состава 20— 30 мл H.jNO.,, 30—40 мл НС1 на литр воды. Время травления 5—10 мин при 20 X, После такой обработки на поверхности титана все же остается тонкая окисная пленка, препятствующая смачиванию его поверхности припоем. Поэтому иногда пытаются паять титан с применением специальных флюсов, по составу аналогичных флюса.м для пайки алюминия. Но соединения титана, паянные с применением таких флюсов, не отличаются высоким качеством. Обычно пайку титана и его сплавов ведут в вакууме или в аргоне марки А, который тщательно очищен от примесей кислорода, азота и паров воды. Только в такой чистой атмосфере или Б вакууме окисная и нитридная пленки на титане растворяются в металле при условии, что температура пайки выше 700 °С, Поэтому процесс пайки титана ведут обычно при температуре 800—900 °С, что способствует быстрой очистке поверхности титана и хорошему смачиваишо его припоями. Пайку титановых сплавов при более высоких температурах производят довольно редко (особенно печную), так как при его длительном нагреве при температурах выше 900 °С отмечаются склонность к росту зерна и некоторое снижение пластических свойств. Поскольку предел прочности основного металла при этом практически не снижается, то в отдельных случаях соединение титановых сплавов пайкой производят даже при 1000 °С. [c.255]

Из общих соображений диффузионное насыщение чистых нанометаллов, например, водородом, азотом, кислородом и углеродом должно начинаться при более низких температурах за счет интенсификации пограничных потоков. Это действительно наблюдалось на примере азотирования нанокристаллического железа, когда температура снижалась примерно в два раза [63]. В то же время окисление нитридных и других одно- и многослойных пленок выявило, что в ряде случаев эти объекты характеризуются весьма высоким сопротивлением окислению. Так, дифференциальный термический и термогравиметрический анализ высокотемпературного (Г= 1400— 1500 °С) окисления пленок A1N —T1N, [c.103]

При ионно-лучевой обработке выбивание атомов мишени происходит за счет бомбардировки ее поверхности ионными пучками. На рис. 4.12 приведена схема установки бинарного ионно-стимулированного осаждения нитридных пленок. Металлические ионы образуются при бомбардировке металлической мишени ионами инертных газов или азота из источника 3, а источник 2 используется для бомбардировки непосредственно пленки (в случае ионов азота пленки синтезируемых нитридов могут быть сверхстехио-метричными). [c.133]

Возникновение анизотропных деформаций наблюдали при росте нитридных пленок на несоразмерных подложках их причиной могут явиться также процессы постростового охлаждения либо присутствие в пленке точечных дефектов (легирующих примесей) [35]. [c.37]

Наряду с решеточными вакансиями, важнейшим типом точечных дефектов в нитридах являются примесные центры, наличие которых зачастую зависит от условий синтеза конкретных образцов. В свою очередь, легирование нитридов различными изо- и ге-теровалентными примесями рассматривается как один из наиболее эффективных приемов направленного регулирования их физико-химических характеристик. Некоторые вопросы зависимости оптических, электрических, термических свойств, условий роста нитридных пленок и гетероструктур, включающих BN, A1N, GaN, InN, от присутствия примесных центров обсуждаются в обзорах [44—49]. [c.43]

А 4. Другие методы химической обрабвтки. Нитридные пленки можно получить непосредственным нагреванием металла или полупроводника в атмосфере азота или аммиака. Таким же способом получают фторидные пленки, например AIF3. Пленки нитридов, обладающие хорошими диэлектрическими свойствами, например нитрид бора (BN), можно получить в результате ступенчатого химического процесса металл обрабатывают трихлоридом бора ВС з при 1200—1500 К. При этом на поверхности металла образуется слой его борида. После этого поверхность при той же температуре обрабатывается парами трихлорборазила и на ней образуется нитрид бора. Фосфатные пленки получаются при обработке металла смесью растворов фосфорной и азотной кислот. Фос-фатирование чаще всего применяют для изоляции листовой электротехнической стали. [c.258]

Растворение кислорода в металле может усилить его разъедание газами, не содержащими кисло рода. Дравнинкс [235] установил, например, что скорость образования нитридной пленки на цирконии возрастает вдвое, если в цирконий ввести некоторое количество кислорода. [c.205]

Из нитридов, по-видимому, только TiN был предметом довольно подробного исследования в отношении сопротивления окислению [834, 836, 837]. Изменение веса поддается измерению при температурах выше 600° С. Скорость окисления молено охарактеризовать последовательностью параболической и линейной зависимостей [834]. Окалина состоит из рутила и, возможно, тонкой пленки твердых растворов TiO — TiN, приле-гающ,ей к металлу [836]. Платиновые инднкаторы были обнаружены после окисления на поверхности окалины, что вкупе с механизмом образования дефектов в рутиле позволяет сделать вывод о том, что скорость окисления, по крайней мере на параболической стадии, определяется скоростью диффузии ионов 0 через окалину. Линейный участок кривой скорости окисления заставляет предполагать, что в конце концов скорость окисления начинает определяться скоростью реакции на границе между фазами. Мюнстер высказал предположение, что атомарный азот диффундирует из металла к наружной поверхности окалины, где он вследствие рекомбинации образует молекулярный газ. Как и в случае механизма, предложенного для объяснения окисления карбида, можно представить себе, что раствор азота в нитридной фазе с нехваткой азота также способствует израсходованию этого элемента, освобождающегося при реакции окисления. [c.367]

Метод катодного реактивного распыления, характеризующийся постоянной разностью потенциалов между катодом и подложкой (2—5 кВ), применяется для синтеза тонких окисных, нитридных, карбидных пленок в потоке кислорода, азота, метана при давлении 133- (10 —10 ) Па. Используя, например, азотную плазму и кремниевый катод, получают покрытие из нитрида кремния. Ионы азота выбивают из катода атомы кремния, которые вступают в реакцию с азотом. Образовавшийся нитрид кремния SisN4 (с нарушенной в той или иной степени стехиометрией) осаждается на подложке. При катодном распылении алюминия в плазме сухого кислорода (Ot) образуется пленка АЬОз. [c.47]

Из рис. 64 видно, что наибольшая нитридная зона образуется при содержании пропана в смеси 10 об.%, однако общая толщина диффузионного слоя при увеличении содержания пропана уменьшается и при содержании в смеси 40 об.% СдНв диффузионный слой не образуется вследствие выделения на насыщаемой поверхности пленки графита. [c.116]

Снижение содержания водорода в зоне сварки для различных методов сварки имеет особенности. Общим приемом является подготовка кромок под сварку и зачистка электродной и присадочной проволоки. Удаление окисных пленок, способных к гидпатации, а также нитридных и гидридных слоев с титана значительно улучшает качество сварных соединений. [c.336]

Полученный таким путем препарат, если использована бесструктурная (например, лаковая или угольная) пленка, позволяет проводить прямой электронографический и микродифракционный анализ включенных фаз (карбидных, нитридных, (интерметаллидных, неметаллических), отличать неоднородности основного твердого раствора от включений какой-либо другой фазы и таким образом надежно интерпретировать электронные изображения более точно, чем с помощью слепков, определять форму и размеры включений, дающих отчетливое, контрастное изображение. [c.174]

Коррозионная стойкость азотированной стали определяется не только стойкостью нитридного слоя (s-fvO. но способностью этой стали пассивироваться с образованием защитной пленки окисиого характера. Азотироваяяая и неазотированная стали имеют различные по величине электрохимические потенциалы (рис. 26). [c.1025]

Несмитря на то, что нитрид титана является одним из наИ-более прочных нитридов металлов, тонкую пленку нитрида титана нельзя считать защитным покрытием против окисления титана на воздухе или в кислороде. Это следует из более нпзкои термодинамической стабильности нитрида титана по сравнению с окислами титана. В работе [84] было показано, что нитрид титана энергично взаимодействует с кислородом при темпера туре 1200° С. В процессе реакции образуется газообразный азот. Поэтому нитридное покрытие на поверхности титана при нагревании будет заменяться окисным покрытием. Несмотря на такие свойства, азотирование титана применяется в технике, так как нитридные пленки повышают антифрикционные свойства поверхности титана ( подробнее см. главу VI). [c.51]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...