【冠亞技術CS-002陶瓷粉體(tǐ)水分(fēn)檢測儀】氮化钛(TiN)作爲一(yī)種新型的多功能金屬陶瓷材料,具有熔點高、硬度大(dà)、耐磨、化學穩定性好、導電導熱和光性能好等優異的特性。其熔點爲2930~2950℃,是熱和電的良導體(tǐ),低溫下(xià)又(yòu)有超導性,是制造噴氣發動機的材料,随着科學技術的發展和突破在多個領域發揮着不同的作用,其特有的金黃色金屬光澤使氮化钛在代金裝飾領域也有應用。
(一(yī))在刀具制造上的應用
氮化钛陶瓷塗層具有的金黃色外(wài)表,塗覆于刀具之上雖擁有優化外(wài)觀的好處,但主要作用卻并非是爲了裝飾,其具有的硬度值在韋氏硬度(HV)高達2500以上,塗覆于刀具上的厚度一(yī)般爲3至5微米,相較于未進行塗層加工(gōng)的原産品具有更高的耐磨性和耐熱性,使用壽命也更長。将這項技術應用在工(gōng)業生(shēng)産中(zhōng)的機械設備上,例如在齒輪滾刀上塗覆氮化钛其壽命可延長3至4倍,在切削齒輪時可将切削速度或進給量提高更多,從而減少材料機加工(gōng)時間。工(gōng)業發達國家對塗層高速刀具的使用率已占高速刀具的70%,汽車(chē)行業中(zhōng)幾乎全部都采用塗層高速鋼刀來加工(gōng)齒輪,其滾削速度可達70~150m/㎜。
在我(wǒ)國,2005年由合肥工(gōng)業大(dà)學材料學院劉甯教授主持的國家科技攻關地方重大(dà)項目就是研究納米TiN、AlN改性的碳化钛基金屬陶瓷刀具。研究得出,經納米TiN改性TiC基金屬陶瓷刀具具有優良的力學性能,是一(yī)種高技術含量和高附加值的新型刀具。同時經過用戶4個多月的使用表明,這種刀具在切削加工(gōng)領域可以部分(fēn)取代YC8、YT15等硬質合金刀具,刀具壽命提高兩倍以上,生(shēng)産成本與YC8刀具相當或略低。這項研究使我(wǒ)國利用納米材料制作的新型金屬陶瓷刀具得以問世,同時标志(zhì)着我(wǒ)國特種陶瓷研究又(yòu)有了新進展。
(二)在生(shēng)物(wù)醫學方面的應用
用于治療先天性心髒病中(zhōng)房間隔缺損、室間隔缺損和動脈導管未閉的封堵器作爲介入治療的植入體(tǐ),已在臨床醫學得到廣泛的應用。但普通的先心封堵器多爲鎳钛合金材料制成,含鎳高達55%,而過量的鎳會對人體(tǐ)造成過敏、中(zhōng)毒,長期作用更有誘發癌症的可能,并且普通鎳钛合金封堵器鎳钛合金表面純化膜可被破壞,在複雜(zá)的人體(tǐ)機體(tǐ)環境中(zhōng)其内部鎳離(lí)子釋放(fàng)更會使鎳的含量增高,進一(yī)步導緻封堵器的組織相容性惡化。
相關研究顯示,由于氮化钛(TiN)屬于生(shēng)物(wù)相容性較好的材料(曾經被用于冠脈支架),因此血栓源性要遠低于鎳钛本身。早在2004年,先健科技(深圳)有限公司就針對這一(yī)醫學困擾研發推出了一(yī)種采用高能離(lí)子沉澱塗層技術的Cera陶瓷膜封堵器,在原鎳钛合金封堵器設計的基礎上保持原房間隔封堵器、室間隔封堵器、動脈導管未閉封堵器設計外(wài)形,利用等離(lí)子技術,在其鎳钛合金表面均勻包裹一(yī)層氮化钛TiN薄膜,采用離(lí)子技術,使金屬钛鍍層與C、N、O等化合轉化爲生(shēng)物(wù)塗層,很大(dà)程度上提高了封堵器的耐腐蝕性以及生(shēng)物(wù)組織和血液相容性。根據從Cera陶瓷膜封堵器和普通鎳钛封堵器的動物(wù)實驗數據對比可看出:在細胞爬覆生(shēng)長性能上,Cera陶瓷膜封堵器要遠優于普通鎳钛封堵器,在提高使先心病缺損的修複的同時顯著降低了血栓的風險;血小(xiǎo)闆黏附及溶血率也遠低于普通鎳钛封堵器。目前Cera封堵器已獲得包括歐盟、印度、巴西、俄羅斯等地區和國家的認可,被應用于數千餘例先心病患者。
(三)在汽車(chē)前擋貼膜的應用
當今的國内車(chē)主在購買汽車(chē)後,爲愛車(chē)貼上隔熱保護膜似乎已成爲标配,在汽車(chē)前擋風玻璃這個主要輻射區貼膜更顯得尤爲重要,畢竟,汽車(chē)貼膜有阻擋紫外(wài)線、阻隔部分(fēn)熱量以及防止玻璃突然爆裂導緻的傷人、防眩光等情況發生(shēng),以及減少車(chē)内物(wù)品及人員(yuán)因紫外(wài)線輻射造成損傷的作用。目前市面上的汽車(chē)隔熱膜種類繁多,在材質功能、使用壽命、效果呈現上皆爲不同。以納米氮化钛爲基礎,磁控濺射技術與金屬氮化技術的結合而生(shēng)産出來的納米陶瓷膜,不僅經久耐用,不易腐蝕,更有不屏蔽手機信号和散熱性好的優勢,産品性能很大(dà)程度上優于其他種類的汽車(chē)隔熱膜。最早的納米陶瓷隔熱膜是2001年由德國韶華科技公司研發出的琥珀光學納米陶瓷隔熱膜,應用于航海、建築和汽車(chē)玻璃貼膜。
納米陶瓷隔熱膜與金屬隔熱膜的區别如下(xià):
1.防曬與隔熱效果不同
金屬膜散熱性較陶瓷膜差,隔熱效果一(yī)般,反光率較高。陶瓷膜通過太陽譜選擇性過濾功能來達到隔熱的目的,隔熱性遠超金屬,反光率更低,穩定性極佳。
2.信号通過率不同
金屬膜與陶瓷膜一(yī)個關鍵區别在于對信号的阻隔率,金屬膜對進口GPS有幹擾性,對ETC(不停車(chē)電子收費(fèi)系統)也是,容易影響各種信号的通過,金屬膜一(yī)般分(fēn)爲單層金屬膜和多層金屬膜,多層金屬膜雖然在隔熱性上優于單層金屬膜,但是由于其厚度加深,屏蔽信号就更加嚴重了。陶瓷膜去(qù)掉金屬特性後則不會屏蔽信号。
3.氧化性保質期不同
金屬膜易氧化,保質期稍短,而陶瓷膜的化學性質比較穩定,不易氧化,且能夠耐酸耐堿有機溶劑,從而能夠有較長的使用年限。一(yī)般陶瓷隔熱膜的保質期爲10年,而金屬隔熱膜的一(yī)般爲5年。