Nitruro de titanio y sus características

Nitruro de titanio (Estaño; a veces llamado Tinite) es un material cerámico extremadamente duro comúnmente utilizado como un recubrimiento de deposición de vapor físico (PVD) en aleaciones de titanio, acero, carburo y componentes de aluminio para mejorar la superficie del rendimiento del sustrato.

Aplicado como un revestimiento delgado, la estaño se usa para endurecer y proteger las superficies de corte y deslizamiento, con fines decorativos (debido a su apariencia dorada) y como una capa externa no tóxica para implantes médicos. Espesor de recubrimiento menos de 5 micras (0.00020 pulgadas) en la mayoría de las aplicaciones.

Características

El estaño tiene una dureza de Vickers de 1800–2100, un módulo elástico de 251 GPA, un coeficiente de expansión térmica de 9.35 × 10−6 K - 1 y una temperatura de transición superconductor de 5.6 K.La lata se oxida a 800 ° C en la atmósfera normal. Tin es de color marrón y de color dorado cuando se usa como recubrimiento. La temperatura aumenta. dependiendo del material del sustrato y el acabado superficial, el coeficiente de fricción de estaño con otra superficie de estaño (no se está ubicada) varía de 0.4 a 0.9. Una estructura de estaño típica tiene una estructura cristalina de tipo NaCl con una relación estequiométrica de aproximadamente 1: 1; Sin embargo, los compuestos TINX con X que varían de 0.6 a 1.2 son termodinámicamente estables.TiN becomes superconducting at low temperatures, with a critical temperature as high as 6.0 K for single crystals.Superconductivity in thin-film TiN has been extensively studied, and its superconducting properties vary widely depending on sample preparation, up to complete suppression of superconductivity at the Transición de aislador de superconductores. La película de estaño se enfrió a casi cero absoluto, transformándola en el primer superinsulador conocido, con un aumento repentino de 100,000 veces en la resistencia.

Usos

Un uso bien conocido de recubrimientos de estaño es para la retención de bordes y la resistencia a la corrosión de las herramientas de la máquina herramienta, como los taladros y los cortadores de fresadoras, a menudo aumentando su vida útil en un factor de tres o más.Debido a su color de oro metálico, el estaño se usa para adornar joyas de vestuario y adornos automotrices. recubrimiento, se utiliza en aplicaciones aeroespaciales y militares para proteger las superficies deslizantes de las horquillas de suspensión de bicicletas y motocicletas y los ejes de choque de los automóviles con radio controlados. Armas de fuego porque es muy duradera. Además de ser duradero, es súper suave y elimina la acumulación de carbono muy fácilmente. donde la nitidez y la retención de borde son importantes. Los recubrimientos tin también se usan en las prótesis de implantes (especialmente los implantes de reemplazo de cadera) y otros implantes médicos.

Aunque menos obvias, las películas de estaño también se usan en microelectrónicas, donde sirven como conexiones conductivas entre dispositivos activos y contactos de metal utilizados para operar circuitos, al tiempo que actúan como una barrera de difusión para evitar que el metal se difunda en el silicio. En este caso, este caso, El estaño se clasifica como un "Barrier Metal " (resistividad ~ 25 µΩ cm [2]), aunque es claramente una cerámica desde el punto de vista del comportamiento químico o mecánico. Diseños de chips recientes que utilizan tecnología de 45 nm y más allá de usar también como el estaño "Metal " Para mejorar el rendimiento del transistor. Además, las películas delgadas de estaño se están considerando actualmente para recubrir aleaciones de circonio para combustibles nucleares tolerantes a accidentes. También se utiliza como recubrimiento en algunos diafragmas del controlador de compresión para mejorar el rendimiento.

Debido a su alta bioestabilidad, las capas de estaño también se pueden usar como electrodos en aplicaciones bioelectrónicas, como implantes inteligentes o biosensores in vivo que deben resistir la corrosión severa causada por los fluidos corporales. Biomems).