关于碳化钛（TiC）应用的介绍(二)

碳化钛用于涂层材料

（1）金刚石涂层：金刚石工具的制造方法主要是粉末冶金孕镶法。由于金刚石是非金属，与一般金属或合金间有很高的界面能，致使金刚石表面不能被低熔点金属或合金浸润，其粘结性能差，近年来，许多学者对增强金刚石与金属基体的结合强度作了大量研究。最广泛采用的方法是活性金属法，即在金属结合剂中加入少量钛、铬、钒等活性金属，工具在液相烧结时，由于活性金属是高碳化合物形成元素，与金刚石亲和力大，易向金刚石表面富集，从而实现金刚石与金属结合剂的冶金结合。但界面强度受活性金属加入量及烧结温度、时间等参数的影响，并要求结合剂溶化才能实现活性金属向界面富集，因该法不适用于金刚石与金属粉体短时间固相的热压烧结。

基于以上原因，许多学者希望寻求其他途径来改善金刚石表面与金属基体的结合强度，大量研究发现，在金刚石表面通过物理或化学镀覆某些强碳化物形成金属或合金，则这些金属或合金在高温下能和金刚石表面的碳原子发生界面反应，生成稳定的金属碳化物，这些碳化物(如C)一方面与金刚石表面存在较好的键合，另一方面能很好的被胎体金属所浸润，能大大增强金刚石与胎体金属之间的粘结力。在刀具上沉积一层碳化钛，可以使刀具的使用寿命提高3-5倍。

（2）聚变堆中的抗氚涂层：在聚变堆研究中，研究聚变环境中涂层材料的防氚渗透问题是聚变堆材料研究的重要课题之一，目前主要研究氧化物、碳化物涂层材料及氮化物和碳化物的复合涂层材料的抗氚渗透层。人们关心的是涂层材料的抗氚渗透层在很大的温度梯度和热循环条件下和在等离子体辐照条件下的稳定性。研究表明，TiC涂层材料和TiN+TiC复合涂层材料，经化学热处理后在TiC表面层生成的抗氚渗透层，能抗H 离子辐照和抗很大的温度梯度和热循环。这些涂层材料的抗氚渗透层长时间使用性能稳定。

（3）电接触材料涂层：TiC在新型复合电接触材料中有着广泛的应用前景。据统计，目前世界上每年用于触头材料的银占全部银用量的四分之一，能否使银基复合材料的性能进一步提高且使其含银下降，是材料工作者共同关注的问题，银钨系触头材料自1935年问世以来得到了广泛的应用，但是银钨系触头存在接触电阻不稳定，在使用过程中温度逐渐升高的现象，这是由于在分断过程触头表面材料中钨的氧化并形成三氧化钨和绝缘的钨酸盐。

（4）掘进机截齿涂层：在提高掘进机截割头截齿寿命方面，TiC也发挥重要作用，截齿是掘进中直接也岩石接触的零件，其寿命大小直接影响到掘进效率，S100、EBJ160等掘进机的截齿存在硬度低、耐磨性能差、摩擦系数大、耐腐蚀性差、热传导性差等缺点，应用真空测射镀碳化钛膜技术可以解决上述难题，镀TiC膜后，可使截齿硬度接近金刚石，寿命提高3-5倍。