Nitruro de titanio

Desarrollo
Nitruro de titanio es un material cerámico muy duro, que se utiliza a menudo como un revestimiento sobre aleaciones de titanio, acero, carburo, y componentes de aluminio para mejorar las propiedades de la superficie del sustrato.
Aplicado como un recubrimiento delgado, de TiN se utiliza para endurecer y proteger de corte y superficies de deslizamiento, para fines decorativos, y comoun exterior no tóxico para los implantes médicos. En la mayoría de las aplicaciones se aplica una capa de menos de 5 micrómetros.
Características
Resumen de las características
Dureza Vickers 18-21 GPa
Módulo de elasticidad 251 GPa
Conductividad térmica 19,2 W /
Coeficiente de expansión térmica 9,3510-6 K-1
Temperatura de transición superconductora 5.6 K
La susceptibilidad magnética3810-6 emu/mol
TiN se oxida a 800 C en atmósfera normal. Es químicamente estable a temperatura ambiente y es atacado por ácidos concentrados calientes.
TiN tiene excelentes propiedades de reflectividad infrarroja, lo que refleja en un espectro similar al elemental de oro, que le da un color amarillento. Dependiendo del material de sustrato y acabado de la superficie, de TiN tendrá un coeficiente defricción que van 0,4 a 0,9 frente a sí mismo. Formación típica tiene una estructura cristalina de tipo NaCl con una más o menos 01:01 estequiometría; compuestos sin embargo Tinx con x que van desde 0,6 hasta 1,2 son termodinámicamente estables. Una película delgada de nitruro de titanio se enfrió a cerca de cero absoluto convirtiéndola en la primera superinsulator conocida, con la resistencia derepente aumentado por un factor de 100.000.
Utiliza
Un uso bien conocido para el recubrimiento de TiN es para la retención del borde y resistencia a la corrosión en la máquina de herramientas, tales como brocas y fresas, a menudo la mejora de su vida útil en un factor de tres o más.
Debido a color de oro metálico de TiN, se utiliza para recubrir la bisutería y el asiento del automóvil con finesdecorativos. El estaño también se usa ampliamente como un recubrimiento de la capa superior, por lo general con níquel o sustratos chapados en cromo, en accesorios de plomería de consumo y hardware de la puerta. Como recubrimiento se utiliza en aplicaciones aeroespaciales y militares y para proteger las superficies de deslizamiento de las horquillas de suspensión de las bicicletas y motocicletas,así como los ejes de choque de coches de radio control. TiN no es tóxico, cumple las pautas de la FDA y ha visto su uso en dispositivos médicos, tales como hojas de bisturí y el hueso ortopédica hojas de sierra, donde la nitidez y la conservación de los bordes son importantes. Recubrimientos de TiN también se han utilizado en las prótesis implantadas y otros implantes médicos.
Aunque menosvisibles, películas delgadas de TiN también se utilizan en la microelectrónica, donde sirven como barrera conductora entre el dispositivo activo y los contactos de metal utilizados para operarlo. Mientras que la película bloques de difusión de metal en el silicio, que es lo suficientemente conductora para permitir una buena conexión eléctrica. En este contexto, de TiN se clasifica como una "barrera demetal", a pesar de que es claramente una cerámica desde el punto de vista de la química o comportamiento mecánico. Diseño reciente en la tecnología de chip de 45 nm y más allá también hace uso de TiN como un material de metal para mejorar el rendimiento del transistor. En combinación con dieléctricos de puerta que tienen una permitividad mayor en comparación con SiO2 estándar de la longitud de lapuerta se puede escalar hacia abajo con bajas fugas, un mayor impulso de tensión umbral de corriente y la misma o mejor.
Debido a su alta bioestabilidad, capas de TiN también pueden ser utilizados como electrodos en bioelectrónica aplicaciones como en los implantes inteligentes o biosensores in vivo que tienen que resistir la corrosión severas causadas por el fluido corporal. Electrodos de TiN ya...