WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica

2021-10-01T03:33:44Z

Bot: Automatski unos stranica

Nova stranica

{| border="2" cellspacing="0" cellpadding="4" style="font-size: 85%; float:right; clear:right; margin:1em 0 1em 1em; border: 1px solid black; border-width:1px; border-collapse:collapse; width: 300px; text-align:left; text-type:bold; "
|-
! colspan="2" style="background:#FFDEAD;" align="center"| {{#ifeq: {{{Name|}}} | {{{Freiname|}}} | {{PAGENAME}} | {{#if: {{{Freiname|}}} | {{{Freiname}}} | {{{Name}}} }} }} TiN{{#if:{{{Titanium(IV)_oxide.jpg|}}}|
!- style="text-align:center;"
! colspan="2" ! [[slika:Rutile-unit-cell-3D-balls.png|40px|{{{slika_opis|}}}]] <div style="text-align:center">{{{slika_opis|}}}</div>}}
{{!}}- style="text-align:center;"
{{!}} colspan="2" {{!}} [[Slika:NaCl polyhedra.png|200px|{{{slika_opis|}}}]] <div style="text-align:center">{{{slika_opis|}}}</div>
|-
! [[IUPAC nomenklatura]]
| nowrap | Titanijev nitrid
|-
! colspan="2" style="background:#FFDEAD;" align="center"| Identifikacijski brojevi
|-
! [[CAS broj]]
| nowrap | 25583-20-4
|-
! colspan="2" style="background:#FFDEAD;" align="center"| Osnovna svojstva
|-
! '''[[Molarna masa]]'''
| nowrap | 61,874 g/mol
|-
! '''Izgled'''
| nowrap | krutina zlatne boje
|-
| '''[[Gustoća]]'''
| nowrap | 5,40 g/cm3
|-
| '''[[Talište]]'''
| nowrap | 2930 °C
|-
{{#if: {{{tlak para|}}} | {{!}} '''[[Tlak para]]'''
{{!!}}
{{{tlak para}}} }}
|-
| '''[[Topljivost]] u [[voda|vodi]]'''
| nowrap | netopiv
|-
{{#if: {{{dipolni moment|}}} | {{!}} '''[[Dipolni moment]]'''
{{!!}}
{{{dipolni moment}}} }}
|-
! colspan="2" style="background:#FFDEAD;" align="center"| Struktura
{{#if:{{{slika2|}}}|
{{!}}- style="text-align:center;"
{{!}} colspan="2" {{!}} [[Slika:{{{slika2}}}|200px|{{{slika_opis2|}}}]] <div style="text-align:center">{{{slika_opis2|}}}</div>}}
|-
! Oblik molekule
| nowrap | kubična [[kristalna rešetka]]
|}

'''Titanijev nitrid''' (TiN) je izuzetno tvrdi [[keramika|keramički materijal]], koji se često koristi kao tvrda zaštitna prevlaka na [[Titanijeve legure|titanijevim legurama]], [[čelik]]u, [[aluminij]]skim dijelovima, da štite površinu [[alat]]a ili konstrukcijskih dijelova od trošenja. Ponekad se koristi i kao [[nakit]], jer svojom bojom i izgledom podsjeća na [[zlato]]. Zbog svoje neotrovnosti koristi se i kao prevlaka na [[medicina|medicinskim]] umetcima, kao što su umjetni kukovi. U većini primjena debljina tankog sloja titanijevog nitrida je manja od 5 [[metar|μm]] ili 0,005 mm. <ref> [http://www.pse.pbf.hr/hrvatski/elementi/ti/spojevi.html] "Titanij, Ti", Opća encikopedija (1977) 3. izdanje (osam svezaka), www.pse.pbf.hr, 2011.</ref>

==Svojstva titanijevog nitrida==
Neka od glavnih fizikalnih svojstva titanijevog nitrida su:
* [[Tvrdoća po Vickersu]]: 8-21 [[Paskal|GPa]];
* [[Youngov modul elastičnosti]]: 251 GPa;
* [[Toplinska vodljivost|Koeficijent toplinske vodljivosti]]: 19,2 [[vat|W]]/([[metar|m]] [[Kelvin|K]]);
* [[Toplinsko istezanje|Koeficijent toplinskog istezanja]]: 9,35 × 10−6 K−1;
* Prijelazna temperature [[supravodljivost]]i: 5,6 K;
* [[Magnet]]ska osjetljivost: +38×10−6 emu/mol
Titanijev nitrid će oksidirati ([[gorenje]]) na 800 [[Celzijev stupanj|°C]] kod [[Standardni tlak i temperatura|standardne temperature i tlaka]]. Na sobnoj temperaturi je kemijski stabilan, a nagrizaju ga samo vruće [[kiseline]]. Titanijev nitrid ima izvrsna svojstva odbijanja svjetlosti (refleksija), pogotovo za [[infracrveno zračenje]], a svojstva odbijanja svjetlosti su mu slična kao [[zlato|zlatu]] (Au), što mu daje žućkasto-zlatnu boju. Ovisno o osnovnom materijalu i stupnju završne obrade, titanijev nitrid ima koeficijent [[trenje|trenja]] između 0,4 i 0,9 (bez podmazivanja). [[Kristalna rešetka]] je slična [[Natrijev klorid|natrijevom kloridu]], sa [[Stehiometrija|stehiometrijskim]] odnosom približno 1:1 (titanijev nitrid je termodinamički stabilan i sa stehiometrijskim odnosom između 0,6 do 1,2). Tanki film ili prevlaka titanijevog nitrida kada se ohladi na temperature blizu [[Apsolutna nula|apsolutne nule]], pretvara se u prvi poznati superizolator, kome se [[električni otpor]] poveća za oko 100 000 puta. <ref> "Tehnička enciklopedija", glavni urednik Hrvoje Požar, Grafički zavod Hrvatske, 1987.</ref>

==Primjena==
[[Datoteka:TiNCoatedPunches NanoShieldPVD Thailand.JPG|mini|desno|300px|Površinska prevlaka titanijevog nitrida (TiN) korištenjem postupka koji spada u skupinu prevlačenja iz parne faze.]]
[[Datoteka:Smith&Wesson CKLPR.jpg|mini|desno|300px|[[Nož]] s prevlakom titanijevog oksinitrida.]]
[[Datoteka:Titanium nitride coating.jpg|mini|desno|50px|Svrdlo za bušenje prekriveno [[titanijev nitrid|titanijevim nitridom]] TiN, koje ima izvrsnu otpornost na trošenje.]]
Najveća primjena titanijevog nitrida je za tvrde prevlake na [[alat]]ima kod alatnih strojeva, kao što su svrdla za bušenje i glodala, kojima se vijek trajanja povećava za 3 ili više puta. Ponekad se koristi i kao [[nakit]], jer svojom bojom i izgledom podsjeća na [[zlato]]. Koristi se i kao ukrasna prevlaka na [[automobil]]skim limovima, slično kao [[nikal|niklovanje]] ili [[krom]]iranje limova. Na [[bicikl]]ima i [[motocikl]]ima se koristi na kliznim površinama viličastog ovjesa. Koristi se i za prevlake na [[Kirurgija|kirurskim]] instrumentima (skalpeli, pile za kosti) zbog svoje ne[[otrov]]nosti. Zbog svoje neotrovnosti koristi se i kao prevlaka na medicinskim umetcima, kao što su umjetni kukovi. U [[elektronika|elektronici]] se koristi ponekad za električne spojeve zbog dobre [[Električni otpor|električne provodljivosti]] (30–70 μΩ•cm). U zadnje vrijeme se počeo primjenjivati za poboljšavanje svojstava [[tranzistor]]a.

===Površinske prevlake===
Tvrde zaštitne prevlake tanki su slojevi materijala koji štite površinu [[alat]]a ili [[Konstrukcijsko strojarstvo|konstrukcijskih]] dijelova od trošenja. To je dio tzv. [[metalurgija|metalurških]] prevlaka koje općenito karakterizira velika [[tvrdoća]], visoko [[talište]], kemijska otpornost i mali faktor [[trenje|trenja]]. Za tvorbu tvrdih prevlaka pogodno je više anorganskih (keramičkih) materijala koji se prema vrsti [[Kemijska veza|kemijske veze]] dijele u 3 skupine:
* Al2O3, ZrO2, TiO2 (prevladava [[ionska veza]]),
* SiC, AlN, dijamant, B4C (prevladava [[kovalentna veza]]),
* TiN, TiC, WC (prevladava [[metalna veza]]).
Učinkovitost tvrdih prevlaka može se povećati primjenom višeslojnog prevlačenja. Tvrde (metalurške) prevlake mogu se nanositi po jednom od postupaka koji spadaju u skupinu CVD (kemijsko nanošenje iz [[para|parne]] faze) ili PVD (fizikalno nanošenje iz parne faze). Prvi se postupci obično provode pri znatno višim temperaturama (najčešće od 800 ºC do 1000 ºC), a drugi pri temperaturama 200 ºC do 500 ºC, što je važno za svojstva toplinski otvrdnute podloge (npr. [[alat]]a, [[Strojni dio|strojnog dijela]] itd.). <ref> "Prilagodba materijala", www.ffri.uniri.hr, 2011.</ref>

===Prevlačenje u parnoj fazi===
U posljednje je vrijeme posebno snažan razvoj i primjena postupaka prevlačenja u parnoj fazi na području izrade [[Konstrukcijsko strojarstvo|konstrukcijskih elemenata]] i [[alat]]a u cilju povećanja njihove otpornosti i trajnosti. Osim na području izrade elemenata [[elektronika|mikroelektronike]] i [[optika|optike]], posebno je prisutan razvoj na području tvrdih [[Tribologija|triboloških]] slojeva. Prevučeni slojevi na [[Strojni dio|strojnim dijelovima]], a posebno na alatima, imaju niži koeficijent trenja i višestruko dulju trajnost nego dijelovi bez prevlačenja. <ref> [http://www.fsb.unizg.hr/zavod_za_materijale/download/e341ea7a949b944066273891c39e48aa.pdf] "Pregled postupaka i opreme
za toplinsku obradu metala", doc. dr. sc. Darko Landek, Fakultet strojarstva i brodogradnje Zagreb, 2011.</ref>

Postupcima prevlačenja u parnoj fazi nanose se stabilni i tvrdi koji spadaju u podskupine neoksidne keramike ([[Titanijev karbid|TiC]], TiN, TiCN, TiAlN, TiAlCN, B4C, SiC), oksidne [[keramika|keramike]] (Al2O3, [[rutil|TiO2]]), metaloorganskih spojeva Me:CH (W97C3), te dijamantu sličnog ugljika ili DLC ([[Engleski jezik|engl]]. ''Diamond Like Carbon''). Postoje postupci kemijskog prevlačenja u parnoj fazi (CVD), fizikalnog prevlačenja u parnoj fazi (PVD), te plazmom potpomognuti postupci kemijskog prevlačenja u parnoj fazi (PA CVD):

====Postupak kemijskog prevlačenja u parnoj fazi====
Postupak kemijskog prevlačenja u parnoj fazi ili CVD ([[Engleski jezik|engl]]. ''Chemical Vapour Deposition'') provodi se pri temperaturama oko 1000 ºC i primjenjuje se najčešće za [[Metalurgija praha|sinterirane]] [[Tvrdi metal|tvrde metale]]. Budući da je prethodno sinteriranje provedeno na višim temperaturama, pri postupku CVD ne nastaju promjene [[mikrostruktura|mikrostrukture]] i dimenzija. Prevlačenje [[alatni čelik|alatnih čelika]] po ovom postupku povezano je s [[tehnologija|tehnološkim]] poteškoćama, koje su vezane uz potrebu naknadnog [[kaljenje|kaljenja]] osnovnog materijala ispod prevlake, pri čemu se dešavaju promjene dimenzija, a nužna je i primjena [[vakuum]]skih peći.

====Postupak fizikalnog prevlačenja u parnoj fazi====
Postupak fizikalnog prevlačenja u parnoj fazi ili PVD (engl. ''Physical Vapour Deposition'') provodi se pri znatno nižim temperaturama (oko 500 ºC), što omogućuje prevlačenje alata koji su izrađeni od [[Brzorezni čelik|brzoreznog alatnog čelika]] i alatnih čelika za topli rad, koji su prethodno kaljeni i [[Popuštanje|popušteni]] iznad 500 ºC (poboljšanje), te obrađeni na konačne dimenzije. Alati za obradu metala rezanjem (svrdla, glodala), alati za oblikovanje deformacijom (trnovi, matrice), alati za tlačno [[lijevanje]] metala (cilindri, kokile), kao i alati za oblikovanje [[polimer]]nih proizvoda (napose s [[Abrazija|abrazivnim]] punilima), najčešći su primjer primjene postupaka prevlačenja tribološkim slojevima.

====Postupak kemijskog prevlačenja u parnoj fazi potpomognut plazmom====
Postupak kemijskog prevlačenja u parnoj fazi potpomognut plazmom ili PA CVD (engl. ''Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition'') uključuje elemente osnovnih procesa svojstvenih za CVD i PVD postupke, što omogućuje sniženje temperature postupka do oko 200 ºC. Time se proširuje primjena i na alatne čelike za hladni rad, koji imaju malu otpornost prema popuštanju, te se popuštaju pri niskim temperaturama. <ref> [http://bib.irb.hr/prikazi-rad?rad=48609] "Pregled postupaka modificiranja i prevlačenja metala", Stupnišek Mladen; Matijević Božidar, bib.irb.hr, 2000.</ref>

== Izvori ==
{{izvori}}

[[Kategorija:Kemijski spojevi]]
[[Kategorija:Metalurgija]]

Titanijev nitrid - Povijest promjena

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica