ZrNbeläggningar

ZrN-beläggningar, eller zirconiumnitridebeläggningar, är tunna keramiska skikt som appliceras på olika underlag för att förbättra slitstyrka samt korrosions- och oxidationsmotstånd. Den dominerande komponenten är zirconiumnitride (ZrN). Beläggningarna har ofta en gyllene färg och används både funktionellt och dekorativt.

Tillverkningen sker framför allt med vakuumbaserade tekniker, främst PVD (Physical Vapor Deposition) såsom magnetronsputtering eller katodisk bågavverkning, samt i vissa fall CVD. Tjocklekarna ligger vanligtvis mellan några hundra nanometer och ett par mikrometer.

Egenskaperna inkluderar hög hårdhet, god slitage- och korrosionsmotstånd samt stabilitet vid upphettning. ZrN har ofta god vidhäftning till väl förbehandlede underlag. Den används därför som verktygsbeläggning på hårda material, inklusive karbid och stål, samt i mekaniska slitagekomponenter. Tack vare sin gyllene färg används den också dekorativt på smycken och vissa medicinska instrument.

Begränsningar inkluderar krav på noggrann ytförberedelse för god vidhäftning och att beläggningen kan oxidera vid höga temperaturer eller bli skör vid för stor tjocklek. Kostnaden för PVD/CVD-beläggningar och processen kan också vara avgörande faktorer.

Variantformer och utveckling innefattar dopning med syre för att bilda Zr(O,N) eller multilager med andra nitrider som ZrN/TiN för anpassade färg-, hårdhets- och friktionsegenskaper.