TiN(窒化チタン)コーティングの特徴と物性|硬度、色、熱膨張係数、融点、密度、比重

2013年5月2日更新

TiNの用途としてよく知られるのは、切削工具、機械部品、プラスチック成型、スポーツ用品、装飾品などのコーティング用途です。特に切削工具ではもっともよく見るコーティングで、刃の部分に独特の黄金色がついているものはほとんどがこのTiN(窒化チタン)の膜です。色が金色であることから装飾品に使われることもあります。

最高使用温度は一般に600℃までとされます。コーティングとしては硬度は2000前後〜2300程度まで出ることが知られています。

TiNは耐摩耗性や耐食性を付与するコーティングとしてよく知られます。強度に優れた膜でありますが、他の窒化膜のなかではやや耐食性は弱い面を持ちます。

樹脂離型性にも優れるため、金型や部材に薄膜として使われることもあります。耐酸化性も一定の600℃以下ならば期待できます。

なお、膜の硬度は、同種のコーティング膜として比べて低めになっています。

TiN(窒化チタン)の物性

TiN(窒化チタン)のバルクとしての密度、比重、融点、熱膨張係数、熱伝導率、摩擦係数、ヤング率、曲げ強さ、引張り強さ、圧縮強さ、クリープ、硬度、衝撃強さなどの物性の参考値です。

TiN(窒化チタン)の性質
組成、化学成分 TiN
比重、密度(g/cm3 5.25
融点(融点分解点)
2950
熱膨張係数
x10-6/℃
7.75(室温〜900℃)
熱伝導率
cal/cm・s・℃
摩擦係数 0.1から0.5
ヤング率
x104kgf/mm2
ポアソン比
曲げ強さ
kgf/mm2
35(室温)
引張強さ
kgf/mm2
圧縮強さ
kgf/mm2
クリープ
ε(%)
硬度、硬さ
(Hv)
1200〜1900前後(室温)
衝撃強さ
kgf・cm/cm2
臨界熱衝撃温度差(ΔTc
特徴 黄金の薄膜、反射率に優れる、靭性に優れる。耐摩耗性が高い。

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