钛的氯化物化学气相沉积TiN热力学

应用物质自由焓函数法及化学反应平衡常数Ｋｐ，对ＴｉＣｌ２，ＴｉＣｌ３，ＴｉＣｌ４的生成反应以及它们与Ｎ２和Ｈ２瓜在化学气相沉积ＴｉＮ的热力学进行了计算与分析。结果表明，用ＴｉＣｌ３与Ｎ２和Ｈ２的气相色应，能在较低温度下获得ＴｉＮ，为低温化学气相沉积ＴｉＮ提供了理论依据。     

RF－PCVD沉积参数对TiN沉积速率的影响

用射频等离子体沉积ＴｉＮ膜，对影响薄膜生长的因素作了研究。特别是Ｈ２，Ｎ２，ＴｉＣｌ４及射频功率、偏压对膜生长速率的关系进行详细报导。     

等离子体增强化学气相沉积Ti－Si－N膜

报导了用等离子体增强化学气相沉积法于５６０℃在高速钢基材上沉积Ｔｉ－Ｓｉ－Ｎ膜。反应气为ＴｉＣｌ４，ＳｉＣｌ４，Ｎ２和Ｈ２。实验结果表明：调整两种氯化物在进气中的比例可以很好地控制膜的成分。膜中Ｓｉ含量变化范围为０到４０％（原子）。在ＴｉＮ膜中加入少量Ｓｉ就可以显著改善膜的形貌，得到致密的类似玻璃的结构。同样，膜和基材之问的界面显得更加平滑和均匀。含Ｓｉ量１０％～２５％（原子）的Ｔｉ－Ｓｉ－Ｎ膜具有最高的硬度，约达到６３５０ｋｇｆ／ｍｍ２，比ＴｉＮ膜高得多。     

PCVD-TiC膜的工艺及其应用研究

通过正交试验对ＰＣＶＤ－ＴｉＣ膜的镀膜工艺参数进行了优化，得到了制备高硬度、高结合牢度和高沉积速率ＴｉＣ膜的工艺参数。试验表明，在用ＰＣＶＤ法沉积ＴｉＣ膜的过程中，ＴｉＣｌ４和ＣＨ４的流量是重要的控制参数。过多的ＴｉＣｌ４和ＣＨ４都会给ＴｉＣ膜带来不利的影响。氩气虽然可以提高ＴｉＣ膜的沉积速率，但同时也降低了膜与基之间的结合牢度。在冷挤压模具上应用的结果表明，镀有优化后的ＰＣＶＤ－ＴｉＣ膜的模具比镀ＴｉＮ膜的模具可提高寿命２～４倍。与不镀膜的模具相比，可提高寿命１０倍以上。     

等离子化学气相沉积硬膜技术研究

用等离子体化学气相沉积（ＰＣＶＤ）技术制备了ＴＩＮ、ＴｉＣ、Ｔｉ（ＣＮ）和（ＴｉＳｉ）Ｎ膜及其组合的多层膜。ＰＣＶＤ具有很好的覆盖性，ＰＣＶＤ－ＴｉＮ具有很好的耐磨、蚀性，膜与基体结合良好，因而用ＰＣＶＤ法在高速钢刀具、模具及轴承上沉积ＴｉＮ可大大提高其使用寿命。ＰＣＶＤ－ＴｉＮ和Ｔｉ（ＣＮ）膜无明显柱状晶，其显微硬度高于ＴｉＮ亦可用于高速钢刀具、模具上提高其使用寿命。ＰＣＶＤ－（ＴｉＳｉ）Ｎ，晶粒细化，氯含量和显微硬度随Ｓｉ含量而变化，（ＴｉＳｉ）Ｎ具有很好的抗高温氧化性。多层膜可调节膜层结构，减少残余应力，提高膜的机械性能。     

化学气相沉积法制备TiC涂层的相组成和表面形貌

用化学气相沉积法在碳／碳复合材料表面沉积ＴｉＣ涂层。研究了工艺参数对ＴｉＣ涂层的相组成和表面形貌的影响以及ＣＶＤ ＴｉＣ涂层的沉积机理。实验结果表明,当进入沉积室的气体流量比为Ｈ２：ＴｉＣｌ４：ＣＨ４＝３００：２５：１０时,所得涂层中含较少的游离碳,ＴｉＣ纯度较高。随ＣＨ４流量增加,游离碳含量增加。     

塑料模具表面PAMOCVD处理对耐蚀性的影响

采用金属有机物ＴＰＴ「（Ｃ３Ｈ７Ｏ）４Ｔｉ」及ＴＥＴ「（Ｃ２Ｈ５Ｏ）４Ｔｉ）」作为供钛源,对几种塑料成型模具钢材料进行ＰＡＭＯＣＶＤ处理。由于表层形成一层ＴｉＮ,Ｔｉ２Ｎ,ＴｉＣ等化合物层,故提高了塑料模具钢的抗氧性及耐麻性。该模具的与昂贵的不锈钢类材料相比,寿命提高,成本降低。     

卤素化合物对NdCl_3·nTBP／MgCl_2－Al（i－Bu）_3体系催化异戊二烯聚合的影响

考察了以卤素化合物为第三组分对ＮｄＣｌ３·ｎＴＢＰ／ＭｇＣｌ２－Ａｌ（ｉ－Ｂｕ）３体系催化异戊二烯聚合的影响。结果表明，各种卤素化合物的活性顺序为Ａｌ２（ｉ－Ｂｕ）３Ｃｌ３≈ＣｌＣＨ２—ＣＨ＝ＣＨ２＞Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｃｌ２＞ＡｌＥｔ２Ｃｌ＞ＴｉＣｌ４；以Ａｌ２（ｉ－Ｂｕ）３Ｃｌ２或ＣｌＣＨ２－ＣＨ＝ＣＨ２作第三组分，采用Ｉｐ－Ａｌ－Ｎｄ三元陈化，Ｃｌ单加或内添加卤素化合物方式，均可以提高催化活性，聚合转化率在Ｃｌ／Ｎｄ值为１－６的范围内基本保持不变。经ＩＲ和１３Ｃ－ＮＭＲ测定表明，除Ｓｔ（ＣＨ３）２Ｃｌ２外，第三组分对聚合物的微观结构影响不大。     

水热法制备锆钛酸铅纳米粉体

以Ｐｂ（ＮＯ３）２、ＺｒＯＣｌ２．８Ｈ２Ｏ和Ｔｉ（ＯＣ４Ｈ９）４为前驱物,在温和水热条件下合成了制得了单一物相的压电陶瓷瓷锆钛酸铅纳米粉体。了前驱物配比、反应温度、反应时间和矿化剂浓度对合成粉体的影响。在Ｐｂ／（Ｚｒ＋Ｔｉ）＝１．７,Ｚｒ／Ｔｉ＝０．５２／０．４８,ＮａＯＨ的浓度为３ｍｏｌ／Ｌ,反应温度为２００℃,反应时间为２小时的条件下,得到了较好晶形的单一相的ＰＺＴ粉体。     

t-BuOAc／TiCl4／IB／CH2Cl2阳离子聚合体系络合作用的研究

研究了［ｔ－ＢｕＯＡｃ］、［ＴｉＣｌ４］／［ｔ－ＢｕＯＡｃ］（摩尔比）对ｔ－ＢｕＯＡｃ／ＴｉＣｌ４／ＩＢ／ＣＨ２Ｃｌ２体系聚合反应的影响．通过紫外光谱分析，证明了本体系中存在着ＴｉＣｌ４←Ｈ２Ｏ、ｔ－ＢｕＯＡｃ→ＴｉＣｌ４两种络合引发活性中心和它们之间的络合竞争，提出了抑制ＴｉＣｌ４与Ｈ２Ｏ络合引发的条件，解释了［ｔ－ＢｕＯＡｃ］、［ＴｉＣｌ４］／［ｔ－ＢｕＯＡｃ］对聚合反应的影响规律．     

Ti-6Al-4V基體上氮電弧熔化法制備TiN層的組織及性能

采用直流氮電弧熔化方法在鈦合金(Ti-6Al-4V)基體上原位制備了TiN表面層。采用掃描電子顯微鏡、X射線衍射和顯微硬度儀等分析測試手段對TiN表面層的組織、硬度及摩擦磨損性能等進行了分析。探討了電弧電流對TiN層組織及性能的影響。結果表明:通過氮電弧熔化法制備的TiN層組織為樹枝晶,氮化層中樹枝晶的含量隨著深度的增加而減少,表面層與基體為冶金結合;隨著電弧電流由60A增加到100A,所制備的TiN表面層中樹枝晶的含量增加,表面層的硬度及耐磨性能都提高;當電弧電流為100A時,所制備的TiN表面層的最高硬度可達到1885HV,約為基體硬度的5倍,抗磨損性能也顯著提高。     

PCVD-Ti(CNO)薄膜的性能及结构分析

研究了Ｔｉ（ＣＮ）薄膜内氧的作用,研究结果表明,Ｔｉ（ＣＮ）薄膜内加入氧后可以消除薄膜的柱状晶结构,薄膜的断面呈致密的纤维状组织。随着反应气体中空气或ＣＯ２气体流量的增加,Ｔｉ（ＣＮＯ）薄膜的硬度呈上升趋势,并在空气的流量为４０ｍＬ·ｍｉｎ－１或ＣＯ２的流量为１５ｍＬ·ｍｉｎ－１时（分别约占气体总量的１５％和６％）,薄膜的硬度达到最大值。     

PCVD法TiN、TiCN涂层工艺研究

研究了四氯化钛、氮气、甲烷通入量对 PCVD 法沉积 TiN、TiCN 涂层硬度、沉积速率以及颜色的影响,进行了磨损试验。结果表明,不同色泽的 TiN 膜中,以金黄色 TiN 涂层硬度最高,磨损量最小。     

Property improvement of multilayer TiN/Ti films with C+ implantation

Using the MEVVA ion source, carbon ions have been implanted in TiN coatings deposited by multiarc ion plating. The Vickers microhardness of the C⁺-implanted TiN films increased with the increase in the ion flux and dose. X-ray diffraction (XRD) analysis showed that the TiC phases had been formed in the films. In addition, the films had the preferred growth orientations of TiN and TiC, both of which were (111) orientation after annealing at 500°C for 30 min. Auger electron spectra analysis indicated that C⁺-implanted profile was in typical Gaussian-like distribution in single films. The distribution with multipeaks of C atoms was obtained in multi-layer TiN/Ti. The possibility of the multilayer films (Ti(C,N)/TiN/Ti(C,N)/TiN and Ti(C,N)/TiC/Ti(C,N)/TiC) forming using the C-implanted TiN/Ti films is presented for the first time. Project supported by the National Natural Science Foundation of China and the “863” Hi-Tech Program of China.     

TC4钛合金低磷化学镀工艺研究

针对TC4钛合金低磷化学镀,在浸锌活化和乳酸-乙酸络合条件下,对镍磷质量浓度比、温度、pH值、乙酸、乳酸等工艺因素对镀速和镀层磷含量的影响进行系列实验研究。用扫描电镜、能谱仪、显微硬度仪、X射线衍射仪对镀层的表面形貌、硬度和物相进行表征。研究结果表明：提高镍磷质量浓度比、温度、pH值,控制络合剂乳酸在20g/L～22g/L,乙酸在19g/L～20g/L范围内,均有利于低磷镀层的形成,平均镀速为25.6μm/h;镀层为晶态的Ni-P过饱和固溶体,平均粒径10μm,磷含量为2.56wt%,硬度为750.2HV.     

高频等离子法合成氮化钛的扩大试验

超细TiN粉末是现代科技领域中的一种非常重要的新材料。本文叙述了以TiCl_4、NH_3、H_2为原料,用高频氮等离子法合成超细TiN粉的扩大试验,其目的在于使这种方法能用于工业生产。因此,我们在以前试验的基础上,着重研究了以下内容:(1)等离子反应器的结构;(2)最宜工艺参数;(3)悬浮于尾气中的TiN粉的收集装置;(4)TiN产品中残留HCl、NH_4Cl的去除方法。本试验结果为大批量生产超细TiN粉提供了工业性设计参数。