基础信息
中文名:氮化钛;化学式:TiN;英文名:Titanium nitride;CAS号:25583-20-4。外观为金黄色固体或粉末,属于面心立方(NaCl型)晶体结构。相对密度约5.4 g/cm³,熔点约2930℃,显微硬度约2000~2400 HV。不溶于水和常规酸,微溶于王水,在空气中化学性质稳定
主要特点
一种过渡金属氮化物,兼具陶瓷的高硬度、高熔点与金属的导电性。薄膜形态下电阻率极低,具有类似黄金的明亮色泽和优异的光学反射特性(尤其红外波段)。具备极高的显微硬度与优异的耐磨损、耐腐蚀性能。同时,作为铜互连工艺中的经典扩散阻挡层,能有效抑制金属原子迁移。薄膜与多种基底结合力良好,且具备良好的生物相容性
应用范围
1. 硬质耐磨涂层:用于切削刀具、钻头、精密模具及机械部件的表面强化,显著提升使用寿命2. 装饰与仿金涂层:利用其类似黄金的色泽与高硬度,用于手表、首饰、五金件及日用品的表面装饰与耐磨防护3. 半导体扩散阻挡层:用于集成电路铜互连工艺,抑制铜原子向介质层扩散,常与Ta/TaN等构成阻挡层体系4. 光学功能薄膜:利用其在红外波段的高反射特性,用于红外反射镜、太阳能选择性吸收涂层及节能玻璃5. 生物医学涂层:利用其优异的生物相容性、耐磨性与耐腐蚀性,用于人工关节、牙科器械等医疗植入物表面6. 电化学与能源电极:作为导电耐腐蚀电极材料,用于电解水析氢反应、超级电容器及燃料电池等领域