納米涂層技術(shù)

1、納米涂層技術(shù)一、納米材料與納米涂層簡(jiǎn)介1、什么是納米材料？1納米nanometrer是一個(gè)度量單位，1 納米nm10-9米。納米材料nano materia，就是指用直徑到達(dá)納米級(jí)1100n的各種材料。2、為何納米材料的性能比一般材料更優(yōu)？當(dāng)構(gòu)成物質(zhì)的顆粒尺寸進(jìn)入納米尺度，特別是幾個(gè)納米時(shí)，因其內(nèi)部粒子間的構(gòu)造形態(tài)將發(fā)生根本性變化，從而使得一系列的物理性能都更加優(yōu)化，甚至發(fā)生本質(zhì)上的變化，比方硬度、韌性、耐熱性、防腐性能等等。3、納米涂層也稱納米薄膜納米薄膜具有的光，電，熱以及機(jī)械方面的性能等方面的獨(dú)特功能。其次章、我們的納米涂層1、我們的納米涂層屬于金屬陶瓷材料，有金屬和陶瓷雙重特性，如下所

2、述：涂層硬度極高，是刀具，模具鋼材硬度的3 4000HV 以上陶瓷特性涂層細(xì)膩光滑，與鋼材之間的摩擦系數(shù)小陶瓷特性：涂層與金屬不易粘黏，可以防止積屑，提高被加工件外表質(zhì)量陶瓷特性：良好的韌性，耐沖擊，耐碰撞，可用于沖壓模具金屬特性良好的熱穩(wěn)定性，局部涂層甚至可以承受1000以上的工作溫度陶瓷特性涂層晶粒極其微小，構(gòu)造極為嚴(yán)密，故有良好的耐酸堿腐蝕性能涂層無(wú)毒無(wú)害，且環(huán)保，可用于醫(yī)療器械，人工環(huán)節(jié)食品加工的刀工具例如：果汁刀片機(jī)等可導(dǎo)電，導(dǎo)磁金屬特性2、應(yīng)用中表現(xiàn)出的優(yōu)點(diǎn)主要有：310 倍，甚至更高，使得客戶本錢大大降低；削減換刀，修模的時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；產(chǎn)品外表質(zhì)量提高，且不良率下降；涂層的

3、厚度很薄，僅為m左右0.0003m度。三、涂層特性表性質(zhì)顏色：金色優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域通用性涂層TiN TiCN氮碳化鈦硬度：2300HV摩擦系數(shù)：0.23VSNI 最高工作溫度：580顏色：灰色硬度：3300HV摩擦系數(shù)：0.21VSNI 最高工作溫度：450減小摩擦力可低溫涂層避開(kāi)刀口積屑現(xiàn)象外表光滑 適合重切削可廣泛應(yīng)用于切削刀 塑膠模具以及零組件 尤、絲攻、滾等粘性材料的拉伸模具等ALTiN鋁氮化鈦具等ALTiN鋁氮化鈦顏色：紫黑色硬度：3400HV摩擦系數(shù)：0.33VSNI 最高工作溫度：800高熱穩(wěn)定性可高速，干式切削常用于硬質(zhì)合金刀具，也用于高速鋼模具加工，以及高溫加工類別細(xì)類類別細(xì)類工

4、具材料被加工材料推舉涂層優(yōu)先考慮可選一般鋼鐵TiNTiCN銑刀、絲攻、鉆頭、鋸片、滾刀、拉刀等高速鋼不銹鋼等TiCNTiN銅，鎂鋁合金Cro-GTiCN刀具銑刀、鉆頭、鋸片、舍棄式刀片、絲攻等硬質(zhì)合金不銹鋼、鈦合金等銅合金、鎂鋁合金等ALTiNTiCN/TiNCro-GALTiN精沖、沖棒、小沖裁模、折彎模高速鋼/SKD11一般鋼鐵不銹鋼等 銅、鎂鋁合金等不板等TiNTiCNTiCNTiNCrotacTiCNTiCNTiN拉伸模、沖壓模沖壓模具高速鋼硬質(zhì)合金鋅合金、銀AluwaDLCTiCN直徑200高速鋼一般鋼鐵/不板等一般鋼鐵/不板等Crotac/TiCNTiNRalox直徑350SKD1

5、1RaloxTiCN/TiN等一般鋼鐵ALTiNTiN硬度50HRCAltimaxALuwa的淬火鋼白金鋁鈦DLC鑄鐵TiCNALTiNS136、SKD61、NAK80S136、SKD61、NAK80PVC有腐蝕性Cro-GTiN塑膠模具/PP、ABSTiNCro-G粉末成型模具有酸性的粉末CrotacTiN/硬質(zhì)合金、HSS、SKD11無(wú)酸性的粉末TiNCro-G零組件活塞環(huán)、軸承等碳鋼/Cro-GMedicaDLC五、對(duì)工件的要求1、材質(zhì)一般要求是金屬材料，如模具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、不銹鋼、銅、鋁合金等。需要的工件必需能夠承受至少 200450紙張、棉麻、木材等材料。工件要能導(dǎo)電，一般不

6、能是陶瓷、玻璃等。2、鋼件熱處理回火溫度對(duì)鋼件熱處理回火溫度的要求回火溫度必需高于鍍膜溫度。由于假設(shè)工件回火溫度低于鍍膜溫度，就會(huì)導(dǎo)致工件材料硬度下降，下降程度會(huì)因具體材料和溫度不同而不同，可能會(huì)是幾度到20 度以上HRC不管回火溫度如何，我司在鍍膜過(guò)程中只能選擇比熱處理回火溫度更低的溫度處理，才能保證工件硬度不下降。一般的回火溫度有：高溫：500以上中溫：350左右低溫：200左右注：實(shí)際上，熱處理廠可以依據(jù)不同的材料、不同的要求設(shè)計(jì)出不同溫度參數(shù)的回火工藝，并不單純是上述幾個(gè)數(shù)值。我司鍍膜的溫度依據(jù)不同的要求，我司的鍍膜溫度可以作三種選擇：a450b320c低溫：180不同的鍍膜溫度鍍的薄

7、膜的特性會(huì)有些許差異，用TiN氮化鈦舉例說(shuō)明：顏色：高溫鍍的就會(huì)更金黃、光亮；低溫鍍的就會(huì)相對(duì)淡一些。耐磨性：低溫鍍的相對(duì)于高溫鍍的耐磨性要差一些。如何選擇回火溫度無(wú)論何種材料，選擇不同的回火溫度所得到的硬度值一般是不一樣的。 以便于我們鍍膜處理可以選擇更高的溫度，以到達(dá)更佳的效果。并非任何材料都可以選擇高溫回火，由于有些材料選擇高溫回火比低溫回火得到20HRC。納米涂層技術(shù)不同的材料，其熱處理特性也是不同的。應(yīng)如何選擇適合的回火溫度，最終詢問(wèn)您的熱處理供給商別忘了將您對(duì)工件硬度和需要鍍膜的要求告知他。3、工件外形與鍍面工件最大尺寸：瘦長(zhǎng)件：長(zhǎng)度1000mm；460*1000mm；長(zhǎng)寬高mm。

8、工件上必需有不需要涂層的部位支撐和固定工件。對(duì)于要求涂層的內(nèi)孔，要求孔徑孔深，否則不能保證內(nèi)孔深處涂層厚度和質(zhì)量。為了保證使用重點(diǎn)面的涂層質(zhì)量，客戶須明確告知“使用重點(diǎn)部位4、工件外表狀況工件肯定要是已經(jīng)過(guò)精加工，完全成型并且是可用的，涂層是全部制作工序中的最終一道工序。工件肯定要做好防銹工作，如涂抹防銹油等。工件外表不能做滲碳、滲氮、氧化、TD、噴漆、電鍍等處理。5、工件構(gòu)造工件上不能有密閉的中空構(gòu)造，由于密閉的空氣受熱后膨脹，其壓力會(huì)引起爆裂。工件上假設(shè)有瘦長(zhǎng)孔、縫隙如噴水鉆的注水孔等，孔內(nèi)或縫隙不能堵塞，否則殘留的油污等會(huì)影響鍍膜同理，塑膠模具試模后，殘留的膠料要清理干凈。鑲嵌件，假設(shè)可

9、用拆分的，就拆開(kāi)鍍，然后再組合使用；假設(shè)不開(kāi)拆分的，要確定保證鑲嵌內(nèi)部不能有油污，否則會(huì)影響鍍膜。焊接件，要留意兩個(gè)問(wèn)題：450高溫而不熔化，一旦熔化，會(huì)造成焊接和突出的特別；工件的精度是否允許焊接處在承受450高溫的變形量，否則不宜做涂層。6、包裝任何工件在交我司做涂層的運(yùn)輸途中，均需要有包裝，且包裝必需能保證工件的安全。對(duì)于銳利刃具，如銑刀、絲攻、鉸刀等，建議承受每只產(chǎn)品之間都有區(qū)隔的包裝方式。對(duì)于較重的大型件，假設(shè)承受快遞或貨運(yùn)，肯定要有足夠強(qiáng)度的包裝箱，以保證運(yùn)輸途中不被損傷。六、PVD1、CVDChemical Vapor Deposition化學(xué)氣相沉積將各種化學(xué)反響物質(zhì)：如四氯化

10、鈦TiCl4和甲烷CH4等含碳?xì)怏w或其它碳 氮?dú)怏w9001200狀態(tài)下，TiCl4 Ti和碳?xì)浠衔镏械奶糃在模具外表進(jìn)展化學(xué)反響，從而生成一層金屬化合物涂 層碳化鈦Ti。利用不同的反響物，可得到不同的薄膜，如TiTCCrC等等。CVD 的優(yōu)點(diǎn)：鍍膜與基材的附著性優(yōu)良；納米涂層技術(shù)簡(jiǎn)單的外形都可以處理：如深孔、內(nèi)管、細(xì)縫等。CVD 的優(yōu)點(diǎn)：鍍膜溫度太高，對(duì)基材和反響設(shè)備的耐熱性要求很高，很多工件難以承受；高溫使基材尺寸變化和變形嚴(yán)峻，故適于周密度高的工件；對(duì)于要求工件局部鍍膜，難以實(shí)現(xiàn)；活潑性氣體源的使用，制程中有爆炸、毒性氣體泄漏等隱患，且對(duì)環(huán)境有污染。2、TD 簡(jiǎn)介Thermal Diff

11、usion Coating Process熱集中法碳化物覆層處理在空氣爐或鹽槽中放入一個(gè)耐熱的坩堝，將硼砂放入坩堝加熱熔化至8001200， 然后參加相應(yīng)的碳化物形成粉末如鈦、鋇、鈮、鉻，再將鋼或硬質(zhì)合金工件放入坩堝中浸漬保溫 12 小時(shí)，參加元素將集中至工件外表并與鋼中的碳發(fā)生反響形成碳化物層如：V碳化釩；Cr碳化鉻，所得到的碳化物層具有很高的硬度和耐磨性。TD 最主要適合于以下鉻鋼的工件。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)日本美國(guó)瑞典Cr12MoVSKD11、SLDD2XW41160CrMoV12Cr12Mo1V1SKD11D2XW42100CrMoV5Cr5Mo1VSKD12A2XW10210Cr12Cr12

12、SKD1D3XW5DC53TD 的優(yōu)點(diǎn)：覆層與基材的附著性優(yōu)良；覆層的厚度較厚。TD 的缺點(diǎn)：處理溫度太高，對(duì)基材的耐熱性要求很高，很多工件難以承受；高溫使基材尺寸變化和形變嚴(yán)峻，故不適于周密度高的工件；對(duì)于要求工件局部鍍膜，難以實(shí)現(xiàn)；覆層的厚度較厚，周密工件精度會(huì)受影響；覆層后外表狀況較差，一般須作后處理如拋光等才可使用。3、電鍍硬鉻Cr簡(jiǎn)介用鉻酐、硫酸和添加劑等配制成電鍍液，將工件放入溶液中電鍍金屬鉻沉積在工件外表形成鍍層。實(shí)際上所謂“鍍硬鉻發(fā)揮其硬度高、耐磨的特點(diǎn)，故稱鍍硬鉻。鍍硬鉻的優(yōu)點(diǎn)：工件大小不受限制；鍍層厚度較厚，可以適當(dāng)彌補(bǔ)因加工超差的工件尺寸；本錢較低。鍍硬鉻的缺點(diǎn)：硬度較差，耐磨性較差；鍍層厚度較厚，不能滿足高精度要求，銳利的刀具鍍后刃口會(huì)變鈍；環(huán)保問(wèn)