nitridikerrokseen

Nitridikerros on pinnalle muodostuva nitridin kalvo tai diffuusiokerroksinen nitridi, jossa typpeä on sitoutunut kemiallisesti materiaalin pintaan. Nitridikerrokset ovat yleisiä sekä metallien että epämetallien höyläykseen tai pinnoitukseen liittyvissä käsittelyissä ja niitä käytetään parantamaan pinnan ominaisuuksia kuten kovuutta, kulutusta kestävyyttä ja korroosionvastusta.

Formaatio ja menetelmät: Nitridikerroksen muodostuminen tapahtuu tyypillisesti nitridöintiprosesseissa, joissa materiaali altistetaan typpeä sisältävälle ympäristölle korkeassa lämpötilassa. Vaihtoehtoisesti pintaan voidaan laatia ohut nitridipinnoite kemiallisella höyrystyksellä (CVD) tai fysikaalisella höyrystyksellä (PVD). Plasma- tai ionimaisessa nitridöinnissä käytetään plasmaa tehostamaan reaktioita ja parantamaan kiinnittymistä. Yleisimmät nitridityypit ovat esimerkiksi Fe3N- tai Fe2N-diffuusionsnitriidit teräksillä sekä TiN-, CrN- ja AlN-nnitride-kerrokset kevytmetallien ja terästen pinnoitteina.

Ominaisuudet ja sovellukset: Nitridikerrokset ovat usein erittäin kovia ja kulutusta kestäviä sekä hyvän korroosion- ja oksidationkestävyyden omaavia. Ne voivat toimia sekä pintakerroksina että diffuusionesteinä, mikä hidastaa haitallisten elementtien liukenemista materiaaliin. Sovelluksia ovat työkalut ja leikkuu- sekä muovi- ja metallituotteiden pinnoitteet, difuusionesteet elektroniikassa ja suojaavat pinnoitteet sekä korkeissa lämpötiloissa toimivat komponentit.

Rajoitteet ja valinta: Nitridikerrokset voivat olla hauraita ja niiden paksuus sekä läheisyys lämpenemisen kanssa vaikuttavat kiinnittymiseen ja murtumisherkkyyteen. Sopivan nitridikerroksen valinta riippuu käyttölämpötilasta, kuormituksesta sekä materiaalin muodosta. Oikein suunniteltu nitridikerros parantaa tuotteen suorituskykyä ja käyttöikää.