[发明专利]一种具有TiN涂层的多孔膜及其制备方法

权利要求书

1.具有TiN涂层的多孔膜，其特征在于：所述的多孔膜是利用氮等离子束对由Ti+TiH₂制成的薄片状压坯进行扫描加热氮化处理，从而形成孔状结构并在孔洞之间的Ti骨架上获得的致密连续的包围着Ti骨架基体的TiN、Ti₂N涂层。

2.如权利要求1所述的具有TiN涂层的多孔膜，其特征在于：所述的多孔膜孔隙率41～53％，孔洞尺寸44～57μm，并且在孔洞表面获得2～2.5μm厚度的氮化层。

3.如权利要求1所述的具有TiN涂层的多孔膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤

a)Ti+TiH₂粉末为原料，制成的厚度4～5μm的薄片状压坯；

b)利用氮等离子束对薄片状压坯进行扫描加热氮化处理，TiH₂受热分解，气体膨胀逸出，在压坯中预先形成连通的孔洞；

c)随着氮等离子束加热，坯体中温度升高，压坯中Ti粉末颗粒表面微熔，促进颗粒之间的结合，形成多孔材料的连接骨架，近似于在等离子热作用下的无压烧结；

d)氮等离子束流中的被电离的活性氮离子与微熔的Ti、TiH₂受热分解的Ti结合，形成TiN、Ti₂N，等离子束离开后，Ti骨架上微熔的涂层部分开始冷却，在孔洞之间的Ti骨架上获得致密连续的TiN、Ti₂N涂层，包围着Ti骨架基体。

4.如权利要求3所述的具有TiN涂层的多孔膜的制备方法，其特征在于：所述的Ti+TiH₂粉末制备薄片状压坯时，Ti、TiH₂粉纯度皆大于99.6％，平均尺寸分别为40、33μm，配比按照1wt％TiH₂粉，其余为Ti粉称量。

5.如权利要求4所述的具有TiN涂层的多孔膜的制备方法，其特征在于：制备薄片状压坯时将称量好的粉末装入球磨机中混合4小时，取出后倒入模具中，采用模压成型方法，在120MP压力下压制成30×30×5mm的正方形薄片压坯，相对密度约63％。

6.如权利要求3所述的具有TiN涂层的多孔膜的制备方法，其特征在于：进行等离子束扫描加热工艺之前，首先开启高频弧，调整、设定氮等离子束的工艺参数如下：电流80A，电压40V，扫描速度5mm/s，氮等离子束斑直径Φ5mm，氮气流量0.5m³/h，氮等离子束喷嘴与试样距离5mm。