Спосіб нітрування поверхні титану

Спосіб нітрування поверхні титану, який включає обробку газоподібними сполуками азоту при нагріванні, який відрізняється тим, що процес азотування ведуть при 950-1100 °С продуктами піролізу хлориду амонію при витраті 0,07 г/хв - 0,15 г/хв в атмосфері аргону. (19) (21) u200802807 (22) 04.03.2008 (46) 25.07.2008, Бюл.№ 14, 2008 р. (72) КОЗІН ВАЛЕНТИН ХОМИЧ, UA (73) ІНСТИТУТ ЗАГАЛЬНОЇ ТА НЕОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ ІМ. В.І. ВЕРНАДСЬКОГО НАН УКРАЇНИ, UA 3 34068 користовували ти тан марки ВТ-1, хлорид амонію ОСЧ 4-5 і чистий аргон, що служив газом-носієм. Швидкість потоку аргону, який подавали в реактор, становила 520мл/хв. Витрату хлориду амонію задавали температурою першої зони, яку задавали в інтервалі (200-300°С). Швидкість нагріву першої зони складала 0, 07-0,15г/хв. Температура другої зони реактора змінювалася в межах 950-1100°С. У процесі синтезу нітриду титану протікають наступні послідовні реакції: NH4Cl ® NH3 + HCI (1) розклад хлориду амонію, та взаємодії з поверхнею титан у Ті + 4НСl ® TiCl4 + 2Н2 (2) 3ТiСІ4 + 16NH3 ® 3TiN + 12NH4Cl + 1/2N 2. (3) Товщина шару нанесенного нітриду титану залежить від температури й часу обробки. Зразки, отримані при 950°С через 1 год мають товщин у шару нітриду титан у 6мкм. При температурі зони синтезу 1100°С спостерігалося зниження швидкості осадження нітриду титану, пов'язане з розпадом продукту, що утворився. Найбільш оптимальні умови синтезу та якість нітриду титану отримані при температурі 1025°С і становить 15мкм. Приклади, що ілюструють заявлений спосіб наведено нижче. Приклад 1. Для одержання нітриду титану використовували трубча тий реактор з двома зонами постійного нагріву. В середину реактору вміщували контейнер, що містив хлористий амоній і підставку на якій перебував металевий титан. В першій зоні відбувався розклад хлористого амонію при 200°С, в другій високотемпературній 950°С протікала взаємодія титану з аміаком. У реактор подавали аргон, як носій сублімованого аміаку із швидкістю 520мл/хв. Продукти розкладу NH3 і НСl, переносили в високотемпературну зону, де на ходився металевий титан. Витрату хлориду амонію задавали температурою при швидкості подачі в реакційну зону 0,07г/хв. Товщина шару нанесенного нітриду ти тану складала за 1 год 6мкм. Приклад 2. Для одержання нітриду титану використовували трубча тий реактор з двома зонами Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 4 постійного нагріву. В середину реактора вміщували контейнер, що містив хлористий амоній і підставку на якій перебував металевий титан. В першій зоні відбувався розклад хлористого амонію при 260°С, в другій високотемпературній 1025°С протікала взаємодія титану з аміаком. У реактор подавали аргон, як носій сублімованого аміаку із швидкістю 520мл/хв. Продукти розкладу: NH3 і НСl, переносили в високотемпературну зону, де на ходився металевий титан. Витрату хлориду амонію задавали температурою при швидкості подачі в реакційну зону 0,09г/хв. Товщина шару нанесеного нітриду титан у складала за 1 год 15мкм. Приклад 3. Для одержання нітриду титану використовували трубча тий реактор з двома зонами постійного нагріву. В середину реактора вміщували контейнер, що містив хлористий амоній і підставку на якій перебував металевий титан. В першій зоні відбувався розклад хлористого амонію при 320°С, в другій високотемпературній 1100°С протікала взаємодія титану з аміаком. У реактор подавали аргон, як носій сублімованого аміаку, швидкість потоку 520мл/хв. Продукти розкладу: NH3 і НСl, переносили в високотемпературну зону, де находився металевий титан. Витрату хлориду амонію задавали температурою при швидкості подачі в реакційну зону 0,15г/хв. Товщина шару нанесеного нітриду титан у складала за 1 год 13мкм. Джерело інформації, прийняті до уваги при написані заявки 1. Ingo G.M., Kaciuls S., Mezzi A. Characterization of composite titanium nitride coatinds prepared by reactve plasma spraying // Electrochim. acta 2005. V.50. N23. P.4531-4537. 2. Амосов А.П., Бровинская И.П., Мержанов А.Г., Сычев А.Е. Приемы регулирования дисперсной структуры СВС-порошков; от монокристальных зерен до наноразмерных частиц. // Изв.вузов Цвет. Металлургия 2006. N5. с.9-22. 3. Huang H.H., Hon M.H., Wang M.C. Effect of NH3 on the growth Characterization of TiN films at low temperature. // J. Cryst. Growth 2002. V.240. N3-4. P.513-520. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601