氮化鈦是一種具有獨(dú)特性能的陶瓷材料，化學(xué)式為TiN，呈現(xiàn)典型的金黃色外觀。這種化合物由鈦和氮元素通過高溫反應(yīng)形成，常見制備方法包括物理氣相沉積(PVD)和化學(xué)氣相沉積(CVD)。特別值得注意的是，氮化鈦的莫氏硬度達(dá)到9級(接近金剛石10級)，這使其成為極具價(jià)值的硬質(zhì)涂層材料。在工業(yè)應(yīng)用中，氮化鈦因其出色的耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性被廣泛使用。

從微觀結(jié)構(gòu)來看，氮化鈦屬于面心立方晶體，晶格常數(shù)為4.24?。其熔點(diǎn)高達(dá)2950℃，導(dǎo)熱系數(shù)為19.2W/(m·K)，這些特性使其在高溫環(huán)境下表現(xiàn)優(yōu)異。需要重點(diǎn)關(guān)注的是，氮化鈦薄膜的厚度通常在2-5微米之間，卻能顯著提升基體材料的表面性能。例如在切削工具表面沉積氮化鈦涂層后，工具壽命可延長3-5倍，這得益于涂層優(yōu)異的抗磨損特性。

氮化鈦的電學(xué)特性同樣引人注目，電阻率約為25μΩ·cm，具有類金屬導(dǎo)電性。這種材料在半導(dǎo)體工業(yè)中作為擴(kuò)散阻擋層表現(xiàn)突出，能夠有效阻止銅原子向硅基底的擴(kuò)散。特別是在微電子領(lǐng)域，20-50納米厚度的氮化鈦薄膜常被用作金屬化工藝中的關(guān)鍵材料。

隨著技術(shù)的發(fā)展，氮化鈦的應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大。從裝飾鍍層到生物醫(yī)學(xué)植入物涂層，這種材料展現(xiàn)了驚人的多功能性。在裝飾領(lǐng)域，氮化鈦的金黃色澤和優(yōu)異耐腐蝕性使其成為高檔手表和首飾的理想鍍層；而在醫(yī)療領(lǐng)域，其良好的生物相容性又為植入器械提供了可靠的表面保護(hù)。