Покрытие TiN — нитрид титана методом ALD

Нитрид титана — твёрдое износостойкое соединение характерного золотистого цвета, давно применяемое для защиты инструмента и трущихся поверхностей. Обычно его наносят напылением, но у напыления есть ограничение: плёнка ложится по прямой видимости от источника, поэтому на резьбе, во внутренних полостях и на пористой структуре покрытие получается неравномерным.

Атомно-слоевое осаждение снимает это ограничение. Слой TiN нарастает одинаково на всей поверхности изделия — на выступах, в углублениях и в каналах, — а его толщина задаётся числом циклов, а не геометрией установки.

Что даёт слой TiN

Твёрдая плёнка принимает на себя механическое воздействие и снижает износ основы. В парах трения это уменьшает наработку продуктов износа, в медицинских изделиях — выделение микрочастиц в окружающие ткани. Дополнительно нитрид титана химически устойчив и работает как барьер против коррозии.

Материал покрытия	TiN (нитрид титана)
Метод нанесения	ALD, атомно-слоевое осаждение
Толщина слоя	до 100 нм, задаётся числом циклов
Ключевое свойство	твёрдость и износостойкость
Равномерность	конформная плёнка на сложной геометрии
Материалы основы	титан и сплавы, нержавеющие стали, инструментальные стали

Где применяется

Суставные и ортопедические импланты с парами трения, элементы протезирования, инструмент и оснастка, детали машин, работающие на истирание, изделия с резьбовыми и микроструктурированными поверхностями, которые невозможно равномерно покрыть напылением.

TiN или TiO₂

Выбор определяется задачей. Нужна твёрдость и сопротивление истиранию — TiN. Нужен биосовместимый барьер и работа с костной тканью — покрытие TiO₂. Если требуется и то и другое, состав собирают послойно — см. гибридные покрытия.